[发明专利]基于不同厚度油石组合的圆锥滚子凸度贯穿式超精方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体地说是一种基于不同厚度油石组合的圆锥滚子凸度贯穿式超精方法。

背景技术

圆锥滚子是滚动轴承的一种重要零件，尤其滚子凸度对于轴承中滚子与滚道的接触应力分布和弹流润滑油膜形状都会产生积极影响，对提高轴承性能及寿命可靠性有重要意义。因此，在生产过程中对圆锥滚子的锥面凸度有严格的要求。滚子凸度呈曲线形状，目前公认的最佳凸度曲线是对数曲线，其大小是用微米计量的，其精密加工一直是轴承制造中需要解决的重要技术难题之一。目前，贯穿式超精研是精密圆锥滚子凸度加工的主要工艺，其加工方式是：一对轴线水平且平行配置的螺旋导辊，作定轴同向旋转运动，使得由上料机构连续送入两导辊之间的滚子，可以一边自转，一边以某种固定的或者变动的姿态沿某种轨迹从两导辊之间贯穿通过，其中，两导辊的辊形表面从两侧与滚子的圆锥表面接触，对滚子进行支撑、姿态控制和旋转驱动，前（或后）导辊的螺旋挡边与滚子的球基面接触，推动滚子向前贯穿并将相邻滚子隔离；同时，一排长方块油石从正上方弹性地压在滚子上，并沿导辊轴线方向作高频小幅直线振荡，对滚子锥面进行研磨。超精研加工常常简称为超精加工。

在目前的圆锥滚子贯穿式超精加工中，虽然一排油石的数量有的只有6块，有的多达12块，但油石的厚度却都是一样的，这就制约了超精后滚子凸度形状的改善。在圆锥滚子贯穿式超精加工中，油石的工作面是伴随油石自身磨损自动生成的内凹曲面，其与滚子锥面的接触研磨行为都发生在该曲面范围内。虽然油石工作面与滚子锥面的接触情况随具体工况条件的不同而有复杂的变化，但油石工作面曲面范围的大小在总体上对油石与滚子的接触研磨行为有制约作用。油石厚度的大小直接影响油石工作面的大小，进而对超精研过程中油石与滚子的接触研磨行为和滚子凸度具有重要影响。

目前生产中圆锥滚子贯穿式超精加工常常难以获得良好的滚子凸度，在多油石同时工作的条件下，没有发挥不同厚度油石组合对凸度形状的调节作用是其中的重要制约因素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于不同厚度油石组合的圆锥滚子凸度贯穿式超精方法，以改善滚子的凸度形状，使滚子凸度形状接近对数曲线。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于不同厚度油石组合的圆锥滚子凸度贯穿式超精方法，包括一对轴线水平且平行配置的导辊作定轴同向旋转运动，使得由上料机构连续送入两导辊之间的圆锥滚子，一边自转，一边以一种斜置的固定不变的姿态沿着与导辊轴线平行的直线从两导辊之间贯穿通过，其中，两导辊的辊形表面从两侧与滚子的锥面接触，对圆锥滚子进行支撑、姿态控制和旋转驱动，而导辊的螺旋挡边与圆锥滚子的球基面接触，推动圆锥滚子向前贯穿并将相邻圆锥滚子隔离；同时，一排长方块油石从正上方弹性地压在圆锥滚子上，并沿导辊轴线方向作高频小幅直线振荡，对滚子锥面进行研磨的步骤；本发明方法对所使用的一排油石中每块油石的厚度进行选择，形成不同厚度油石的组合，改善圆锥滚子凸度形状，且圆锥滚子以固定不变的斜置姿态沿着与导辊轴线平行的直线从两导辊之间贯穿通过；所述斜置姿态是指滚子贯穿过程中，在水平面内圆锥滚子轴线与所贯穿的直线之间存在一个夹角，即斜置角。

为使圆锥滚子凸度形状接近对数曲线，根据滚子具体几何参数和凸度量要求的不同，所述斜置角的大小在1°-3°范围内选择。滚子凸度量要求越大，选择的斜置角越大。允许最大斜置角受到滚子锥角的制约，滚子的锥角越大，允许选择的斜置角越大。

作为本发明的优选方案，具有8块油石的基于不同厚度油石组合的圆锥滚子凸度贯穿式超精方法，油石厚度组合方案是，从圆锥滚子贯穿入口开始，第一和第二块油石取相同的厚度，第三至第五块油石取相同厚度且厚度值为第一块的0.8-0.9倍，第六至第八块油石取相同厚度且厚度值为第一块的0.6-0.7倍。

根据超精后滚子凸度量和凸度形状的要求调整油石厚度组合的原则是：如果要求凸度量更大一些或凸度形状更陡峭一些，则增加厚油石的比例，也可以同时增大厚油石的压力；反之，若要求凸度量更小一些或凸度形状更平缓一些，则增加薄油石的比例，也可以同时减小厚油石的压力。

本发明的有益效果是：有效改善圆锥滚子贯穿式超精加工的滚子凸度形状，使滚子凸度形状接近对数曲线；调整油石厚度的组合比较容易实现，调整余地也比较大，因此，本发明的方法十分便于应用。

本发明的技术原理如下：