[发明专利]一种用于加工轴承内圈滚道凸度的砂轮修整方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种砂轮修整方法及装置。 

背景技术

用普通方法设计、加工的圆锥滚子轴承工作时应力集中于滚子两端与滚道的接触点，以至于此位置过早地产生疲劳和剥落，使得轴承寿命很低。为了改善这种工况，业界普遍采用内、外圈滚道、滚子滚道形成凸度的形状，以消除接触应力集中的弊端。要实现内圈滚道形成凸度，必须将磨削内圈滚道的砂轮修整成凹形。常见的砂轮修整采用X、Y伺服轴联动的方法(如图1所示)。这种修整系统结构复杂、控制繁琐、机械传动装置精度要求高（凸度数值μM等级），机械系统常见的爬行、串动都会使形状变形，日常维护频繁且往往达不到精度要求。如，专利号为201010101943.5的中国发明专利，公开的“轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法”就采用上述的方法实现。这种加工方法主要适用对凸度值较大的轴承外圈滚道进行磨削加工的砂轮修整。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供新的用于加工轴承内圈滚道凸度的砂轮修整方法及装置。 

为解决上述问题，本发明采用的技术方案包：将砂轮在Y、Z轴空间作平面旋转，将砂轮外圆母线平行于X轴空间，其特征在于：将金刚笔在Y轴空间往复摆动作圆弧运动，金刚笔在运动中对砂轮外圆进行修整，形成新的凹形外圆双曲线母线。 

所述的砂轮修整方法，其特征在于具体步骤如下： 

1>将砂轮离开金刚笔；

2>按凸度要求调整圆弧旋转半径；

3>将金刚笔旋转至圆弧顶点；

5>将金刚笔位置置于砂轮宽度的中部；

6>将金刚笔的旋转圆弧轨迹的宽度调整至略大于砂轮宽度；

7>启动砂轮旋转和金刚笔摆动；

8>设定砂轮的进给量，并以点动的方式向金刚笔移动；

9>观察到砂轮宽度的中部有被金刚笔修整的划痕时即为砂轮开始得到修整；

10>1继续上述步骤8>、9>动作，直至砂轮外圆平面得到完全修整量；

11>停止砂轮的移动，继续摆动金刚笔，进行无进给量的光修,并设定此时的砂轮位置为修整“0”位；

12>反向退出砂轮，金刚笔停止的摆动，并回到起始位。

所述的砂轮修整方法，其特征在于步骤2>中所述的凸度值通过下述方法实现调整： 

假设需要实现的凸度值Pt=0.01，已知砂轮半径SR=300，砂轮宽度M=12；

通过设定金刚笔圆弧半径R实现凸度值的调整，圆弧半径 R通过下述公式计算得到：

 。

一种砂轮工作过程中自动修整方法，该自动修整方法利用权利要求2 

所述的砂轮修整方法实现，其特征在于：

1>设定每次修正量值； 

2>设定每次修正后砂轮的磨削工件数；

3>砂轮完成设定的磨削工件数后，砂轮定位到设定的修整“0”位，金刚笔8开始往复摆动作圆弧运动，砂轮进给到设定的修正量，砂轮的一次自动修整完成。

一种根据上述修整方法实现的修整装置，包括机床基座，其特征在于：所述机床基座一侧安装修整器基座，所述修整器基座安装蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器的转动轴上安装弧形旋转摇臂，所述弧形旋转摇臂上安装金刚笔，所述金刚笔在定位开关的限定范围内可往复摆动作圆弧运动，所述机床基座另一侧安装砂轮座拖板，所述砂轮座拖板上安装砂轮，所述砂轮通过电机带动其旋转，所述砂轮座拖板在机床基座上可左右移动。 

所述的修整装置，其特征在于：所述修整器基座上设置有高度调节槽，所述蜗轮蜗杆减速器通过高度调节槽可在修整器基座上上下移动。 

所述的修整装置，其特征在于：所述弧形旋转摇臂上设置有凸度调节槽，所述金刚笔通过凸度调节槽可在弧形旋转摇臂上上下移动。 

通过本发明实现的砂轮修整方法具有如下优点： 

1、原理巧妙：以金刚笔的圆弧轨迹相切与砂轮外圆圆弧进行修整。

2、动作新颖：以易于观察、实现的大幅度的运动（mm级）实现微观、微量（μm级）的造型。 

3、结构简单：摒弃变幅、拖板等机构。 

4、可靠性高：一个涡轮蜗杆总成即为整个的修整机械结构，技术成熟、可靠耐用。

5、修整结果高度一致：修整器的唯一运动是一个部件的旋转运动，每次修整其圆心以及半径都是固定不变的，所以其修整轨迹形状都是相同的。