[实用新型]一种沟道磨床

说明书

技术领域

本实用新型属于轴承制造技术领域，具体涉及一种沟道磨床。 

背景技术

图1给出轴承套圈生产用沟道磨床的结构示意，沟道磨床包括有床身1、无心卡具4、工件轴3、砂轮轴7、砂轮修整装置和电控系统9；所述的工件轴3的输出端通过无心夹具4夹持所需加工的轴承套圈；所述砂轮轴7的输出端安装有用以对轴承套圈进行磨削的砂轮；所述的工件轴3和砂轮修整装置固定在直线导轨Ⅰ2上，所述的直线导轨Ⅰ2可在床身1上沿工件轴的径向方向运动，使夹持在工件轴3输出端轴承套圈的轴线与砂轮的轴线重合；所述的砂轮轴7固定在直线导轨Ⅱ8上，所述的直线导轨Ⅱ8可在床身上沿工件轴的轴向方向运动，至与所需加工的轴承套圈对应的位置，对轴承套圈进行磨削加工。所述的砂轮修整装置用以对砂轮进行修整；所述的砂轮修正装置包括有修整器、驱动修整器动作的伺服电机和用以对砂轮进行修正的金刚笔；所述修整器包括有转轴、轴套和修整器的支撑结构；所述的转轴位于轴套内，且转轴的两端伸出轴套；转轴的一端与伺服电机的输出轴连接，另一端安装用以对砂轮进行修正的金刚笔；所述修整器转轴采用滚珠轴承支撑，所述的滚珠轴承位于转轴与轴套之间。 

沟道磨床的各个部分的精度和稳定性皆对轴承套圈的沟道的加工精度有大小不同的影响。本文就工件轴、砂轮轴和修正器的改善以提高沟道磨床加工轴承沟道的精度质量作论述。 

工件轴：由于工件轴的转子在旋转时的轴向窜动直接影响到轴承套圈的沟道位置，工件轴的转子的径向偏摆通过影响转子在旋转时的窜动而直接的影响到轴承套圈沟道在磨加工时的精度，所以工件轴转子的径向偏摆及轴向窜动对轴承套圈的沟道的加工质量有明显较大的影响。 

上述结构中，所述的工件轴包括有钢筒、定子和转子；所述的转子位于钢筒内，所述的定子套置在转子上，所述的工件轴采用滚珠轴承电主轴，即在工件轴的转子上套置滚珠轴承；然而采用滚珠轴承电主轴作为工件轴其转子在旋转时易发生轴向窜动和径向偏摆，因此采用滚珠轴承电主轴作为工件轴直接影响到轴承套圈沟道加工的精度，从而影响的旋转精度；由于滚珠轴承电主轴在精度上的局限，要做到使工件轴转子在旋转时的轴向窜动和径向偏摆的高精度极其困难；而且，随着沟道磨床的长时间的使用，工件轴上的滚珠轴承会磨埙而影响使电主轴的精度。 

砂轮轴：在工件轴及沟道磨床的其他部件精度及稳定性指标一定的情况下，砂轮轴的结构对轴承套圈加工的质量有很大影响；具体而言，砂轮轴的转子在旋转时的轴向前后位移大小和径向偏摆及振动的大小对轴承沟道的包括沟道的圆度，沟曲率的一致性及沟道的光洁度有直接的重大影响，也就是说，通过改善砂轮轴转子在旋转时的轴向位移幅度和径向偏摆及振动可以极大的提高轴承套圈沟道的精度和光洁度等质量。 

轴承套圈分为外套圈和内套圈；磨削轴承的内圈沟道时，现有沟道磨床皆采用液体轴承主轴作为砂轮轴；液体轴承主轴特点是其转子的旋转精度大，轴向和径向的刚性和支撑力较大，但转速较低，不能超过3000RPM；否则，转子的转速较大时会使液体轴承的液体产生较大的阻力和使电主轴产生很大的发热现象；具体做法是使液体轴承主轴的转子转速控制在3000RPM以内，但是如果砂轮的直径为150mm左右时，要保持砂轮的线速度达到磨削的要求，就要求转子的转速大于3000RPM，这时采用液体轴承支撑的电主轴作为砂轮轴就不再能满足使用要求。 

磨削轴承的外沟道时，由于液体轴承的转子转速局限和轴承内孔直径对砂轮直径尺寸产生的局限，液体轴承主轴不能用于磨削轴承外套圈的外沟道；轴承生产行业皆采用滚珠轴承电主轴作为砂轮轴磨削轴承的外沟道；滚珠轴承电主轴的特点是转子旋转可以达到较液体轴承主轴更高的速度，如50000RPM至100000RPM；在转子直径和主轴的轴承的内径很小时，转子的转速甚至可以达到500000RPM，如牙钻轴承，但在转速较高时，转子旋转时的偏摆和振动都很大，造成被加工轴承外沟道的质量较差。而且，随着作为砂轮轴的滚珠轴承电主轴在沟道磨床上的长时间使用，电主轴内的滚珠轴承会逐步磨损而使主轴转子旋转精度变差。 

修整器：在工件轴及沟道磨床的其他部件精度及稳定性指标一定的情况下，砂轮修整器的支撑结构对轴承套圈加工的质量有很大影响。具体而言，砂轮外径曲线圆度对砂轮轴磨削加工轴承内外套圈的沟道和外套的沟道的质量有直接的重大影响。砂轮必须通过砂轮修整器修整出符合要求的高质量沟形与曲率。