[实用新型]轴承滚道磨削装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械设备，即一种轴承滚道磨削装置。

背景技术

轴承滚道是轴承内套和外套之间容纳滚珠的空间，是轴承工作时承受负荷的工作表面，轴承滚道的表面完整性直接影响轴承的工作性能。轴承滚道的表面完整性主要包括滚道的表面形貌、表层组织的硬度和残余应力分布等。研究表明，破坏轴承滚道表面完整性的主要因素是磨削加工过程中磨削比能过高。磨削比能是磨除单位材料所消耗的能量，其值表征了磨削过程中所消耗能量的大小。滚道磨削过程中砂轮磨粒和滚道表面之间发生冲击、滑擦、耕犁和切削作用，产生磨削力和磨削热等能量，当热量超过某一临界值时，就会引起滚道表面的热损伤，造成表面的氧化、烧伤，使滚道表层产生残余拉应力、微观组织变化和微裂纹等缺陷，导致轴承套圈的尺寸精度、形状精度误差增大，降低滚道的抗磨损、抗疲劳性能，降低轴承的工作可靠性和使用寿命。显然，减少磨削过程中的冲击、滑擦、耕犁和切削作用，是降低磨削比能的重要途径。而要达到这一目的，就要对现有设备的性能进行改进和提高。现有设备的砂轮体积大，磨削精度低，要求工件具有较大的加工余量，造成磨削量大，效率低，特别是对于复杂形状的滚道需要多道磨削工序，这些因素集中体现为磨削热的增加。为了降低磨削热，目前多采用向磨削区供给大流量磨削液的浇注式供液法。可是，由于砂轮高速旋转形成的“气障”使磨削液难以进入磨削区，实际进入磨削区的流量极小，不能消除热量产生的根源，只能在外围来冷却工件，带走热量。这不仅浪费磨削液，增加供给和处理磨削液的成本，对环境造成污染，而且磨削液在砂轮与工件楔形间隙中形成流体动压力，使砂轮主轴产生弯曲变形，导致实际切深减小，加重形状和尺寸误差。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种磨削精度高，速度快，砂轮与工件磨削接触面小，能一次完成多个不同法向表面的磨削作业，磨削液用量大幅度减少，磨削比能显著降低，轴承滚道的表面完整性指标显著提升的轴承滚道磨削装置。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种轴承滚道磨削装置，包括机架、工作台、砂轮总成，砂轮总成包括砂轮、主轴、主轴箱。其特点是：所说的工作台通过双向平动机构装在机架上；砂轮总成通过绕机架平面横轴摆动的纵摆架，以及绕机架平面纵轴摆动的横摆架与机架相铰链；砂轮总成上通过双向进给支架装有砂轮修整机构；机架上装有与横摆架相连的横摆油缸、和纵摆架相连的纵摆油缸；双向平动机构、横摆油缸、纵摆油缸、双向进给支架均与计算机控制系统相联系。

所说的双向平动机构包括装在机架上的纵滑道，纵滑道上装有可沿纵滑道滑动的滑块，滑块上装有横向滑轨，横向滑轨上装有可沿横向滑轨滑动的工作台，工作台上装有卡装工件的卡盘和带动工件转动的电机。

所说的砂轮总成与机架的连接方式是，砂轮总成的主轴箱固连在纵摆架上，纵摆架通过两端的横轴与下面的横摆架上的支架相铰链，横轴的一端固连纵摆偏心轮，偏心轮上的偏心轴与连杆相铰链，连杆的另一端与纵摆油缸的活塞杆前端相铰链，偏心轮一侧装有触碰式限位开关；横摆架两端与机架上的两个纵向半轴相连，其中，一个半轴是与横摆架固定连接的固定半轴，另一个是与横摆架转动连接的转连半轴，固定半轴的另一端装有横摆偏心轮，偏心轮上的偏心轴与连杆相铰链，连杆的另一端与横摆油缸的活塞杆前端相铰链，偏心轮一侧装有触碰式限位开关。

所说的横摆偏心轮经限位开关设定的摆角在±10°之间，纵摆偏心轮经限位开关设定的摆角在±20°之间。

所说的砂轮修整机构的双向进给支架：在纵摆架底座上有一个横向滑道，横向滑轨上面装有滑座，滑座上面装有纵向滑轨，纵向滑轨上装有纵向笔架，纵向笔架上装有金刚石笔。

所说的砂轮修整机构设有装在砂轮上方的可在线监测的声发射传感器。

所说的砂轮轴下端挡圈上装有圆度在线检测的激光测距位移传感器。

所说的砂轮是厚度≤5mm的CBN或金刚石超硬磨料砂轮。

所说的计算机控制系统的主机为PC机，通过串行通信接口与下位计算机相联系，通过CNC控制程序与工作台、砂轮总成、砂轮修整机构相联系；下位计算机设有前方信号采集器、放大电路、包络滤波电路、有效值输入、微分值输入和加权振铃计数电路，以及光电编码器、辩向电路。