[发明专利]减少深沟球轴承沟形误差的超精方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工方法，具体是一种减少深沟球轴承沟道形状（沟道形状简称沟形）误差的超精方法。

背景技术

深沟球轴承的沟道为圆环面，其与通过套圈轴线的平面相交成为圆弧，该形状是保证深沟球轴承正常工作的根本。

深沟球轴承套圈沟道的超精加工，是提高轴承使用寿命、降低轴承振动与噪音的最后一道加工工序。超精加工在轴承行业的采用已经有很长的历史，在国内被行业广泛采用也有40多年。其基本原理是于深沟球轴承的套圈绕其轴线旋转时将油石的端面正对沟道压在沟道上以沟道的半径为半径绕油石的摆动轴线（油石的摆动轴线位于沟道宽度方向的中心平面上）从套圈沟道的宽度中心向两侧摆动来对沟道表面进行研削加工，以得到沟道表面较低的粗糙度值（一般在Ra0.04微米以下）和保持良好的几何形状。

以轴承内圈为例，假设沟道表面与原始油石的端面（研削面）都是理论上的圆环面。则在传统的加工中，油石为横截面为矩形的长条形，油石的工作端面正对沟道时（即油石的中轴线与套圈的轴线相交并垂直时，油石的中轴线为油石厚度方向的中心平面与油石宽度方向的中心平面的相交线），油石的宽度方向对应于套圈的宽度方向（也是沟道的宽度方向），油石在宽度方向的两个平面称为侧面，油石的两个侧面平行于套圈的两个端面，油石的厚度方向与其宽度方向垂直并对应于沟道的一定角度，油石在厚度方向的两个平面分别称为顶面、底面，套圈的转动方向为沟道从顶面转至底面。

如图1-4、图9所示，油石02端面上与油石厚度方向的中心平面相交位置的摆动半径与沟槽11的曲率半径相等，油石端面上从与油石厚度方向的中心平面相交位置向顶面、底面偏离的位置的摆动半径则大于沟槽11的曲率半径，且越是接近油石的顶面21、底面22，油石的摆动半径越是大于沟槽11的曲率半径，故油石的顶面、底面部位的摆动半径最大。因此，当油石的端面正对沟道时，油石的端面与套圈的沟道相吻合，当油石的端面偏离正对沟道时，油石端面上近邻油石顶面21、底面22的位置（尤其是棱角处）即与套圈沟道11表面发生干涉（详见图4，其中的双点划线表示油石摆动至一个最大角度的位置），油石摆动从正对沟道的位置向外，干涉越来越重，沟道的边缘最大。

进一步的，在油石02端面上接近顶面21、底面22的位置，其宽度方向的摆动半径也是不等的（如内圈沟道在该位置的曲率半径则为从沟底向沟道边缘是逐渐变小的），必然造成油石与套圈沟道表面相互之间的不等量消耗，以致破坏沟道表面形状，尤其是在沟道边缘与油石端部处的四个棱角处最为严重。

类同的情形同样出现在外圈沟道上。

因此，油石在套圈沟道里与沟道表面相互干涉而使沟道无法成圆。

以6205内圈为例，沟道曲率半径为4.08mm；沟道中心直径31.062mm；挡边直径为31.062mm；油石宽度为7mm；油石厚度为5mm；油石摆动角度均为18°；当油石摆动到一侧极限位置时，此时单侧发生的干涉量为0.12mm³。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有超精方法破坏沟道表面形状较为严重的缺陷，提供一种减少深沟球轴承沟形误差的超精方法。

为达到上述目的，本发明的减少深沟球轴承沟形误差的超精方法，是于深沟球轴承的套圈绕其轴线旋转时将油石的端面正对沟道压在沟道上以沟道的半径为半径绕油石的摆动轴线从套圈沟道的宽度中心向两侧摆动，所述的摆动轴线位于沟道宽度方向的中心平面上，其特征是：所述的油石为横截面呈菱形的长条形，所述油石的端面正对沟道时令油石的中轴线与套圈的轴线相交并垂直且油石横截面的一个对角线位于沟道宽度方向的中心平面上。

作为优选技术措施，所述的油石为正四棱柱。

作为优选技术措施，所述油石的棱角制成圆角。

作为优选技术措施，所述油石的端面正对沟道时油石端面的形状为与套圈的沟道相吻合的圆环面。

作为优选技术措施，所述油石从深沟球轴承沟道的宽度中心向两侧摆动的角度均为18°。

作为优选技术措施，将所述的油石夹持在一个夹具上，所述的夹具包括夹持体和配置在所述夹持体上的弹性件，所述的夹持体具有一个方形夹持孔，所述弹性件的弹力指向与所述方形夹持孔的侧壁之间的夹角为锐角。