[发明专利]一种拉瓦尔喷管辅助磨粒射流精密加工轴承套圈的设备

说明书

本发明提供一种拉瓦尔喷管辅助磨粒射流精密加工轴承套圈的设备，由轴承套圈加工部分、辅助加工部分、磨粒流供液部分、磨粒流废液收集部分、安装台和支架组成，本发明的优点在于：轴承套圈采用双曲柄辊式固定，双曲柄辊可以自由调节初始角度，固定可靠且装卸方便，加工时轴承套圈旋转，配合使用倾斜安装的拉瓦尔喷管作为磨粒流进口，使磨粒流加速喷射在轴承套圈的外表面，磨粒流进口采用倾斜方式入射提高了材料去除率，减小了对轴承套圈表面的冲击损伤，有效提高了精密加工效率，并且加工槽部分内积累的磨粒流在轴承套圈的旋转下可对轴承套圈的沟道和外表面进行全方位精密加工。

技术领域

本发明涉及磨粒流加工技术领域，具体为一种拉瓦尔喷管辅助磨粒射流精密加工轴承套圈的设备。

背景技术

套圈的沟道是滚动轴承使用时承受负荷的工作表面,轴承套圈加工质量的好坏直接影响到轴承使用时的工作性能和寿命。

目前轴承套圈的精密加工方法有固着磨料研磨、油石研磨、电化学加工技术、电解加工技术等，其中使用细粒度砂轮的轴承套圈超精磨技术，具有线速度低的特点，能避免加工表面因磨削热而产生的变质层，可以改善加工工件的尺寸精度和形状精度，但不能很好地降低表面波纹度，在实际生产中加工效率低。油石超精研加工具有加工精度好等优点，但其机床结构复杂，调整费时，工人劳动强度大，并且油石易堵塞，最关键的是油石超精研加工会影响轴承滚道的轮廓度，进而影响轴承的疲劳寿命。等离子体抛光技术是一种成本低、无污染、无废弃物的新兴超光滑表面加工方法，能够获得传统加工方法难以达到的效果，在半导体工业及光学元件制造中应用广泛，但用于机械关键构件的研究目前还处于探索阶段，对等离子体抛光后的滚动轴承套圈滚道亚表面分布状态，包括等离子体抛光后的表面微观形貌、表层的残余应力分布状态、特别是组织结构变化需要进一步深入的研究。在线电解修整(ELID)磨削技术在轴承套圈滚道加工中有非常良好的应用前景，但在ELID磨削过程中砂轮存在无效损耗，生产成本大。由此可见在轴承套圈加工过程中，如何提高加工精度，降低生产成本具有重要研究意义。

磨粒流加工(Abrasive flow Machining简称AFM)技术是一种新型的机械加工方法，它是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的混合物)在压力下流过工件所需加工的表面，进行去毛刺、除飞边、磨圆角，以减少工件表面的波纹度和粗糙度，达到精密加工的光洁度。能有效得到去除放电加工或激光光束加工后再生的脱层和先前工序加工表面所残留的残余应力。

拉瓦尔喷管是推力室的重要组成部分。喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张至箭底。箭体中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速，直至加速至超音速。所以，人们把这种喇叭形喷管叫跨音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发明的，因此也称为“拉瓦尔喷管”。

发明内容

本发明的目的是为解决传统轴承套圈精密加工工序复杂、效率低、生产成本高的问题，提供一种拉瓦尔喷管辅助磨粒射流精密加工轴承套圈的设备，本发明的优点在于：轴承套圈采用双曲柄辊式固定，双曲柄辊可以自由调节初始角度，固定可靠且装卸方便，加工时轴承套圈旋转，配合使用倾斜安装的拉瓦尔喷管作为磨粒流进口，使磨粒流加速喷射在轴承套圈的外表面，磨粒流进口采用倾斜方式入射提高了材料去除率，减小了对轴承套圈表面的冲击损伤，有效提高了精密加工效率，并且加工槽部分内积累的磨粒流在轴承套圈的旋转下可对轴承套圈的沟道和外表面进行全方位精密加工。