專利名稱：一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軸承磨削技術領域，特別是一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法。
背景技術：
軸承內套圈的磨削加工多采用切入法。結合圖l-2，磨削加工過程中內套圈1與砂 輪2分別繞各自的回轉中心旋轉，在砂輪的另一側，砂輪修整器的弓形架4繞其回轉中心旋 轉帶動弓形架4上的金剛筆3在砂輪的工作面上作往復運動，從而將砂輪2的工作面的尺 寸和形狀修整成與內套圈1滾道相吻合的圓弧，然后通過砂輪2的工作面切入內套圈1的 滾道的待加工面來實現(xiàn)砂輪2對內套圈1的滾道的磨削加工。 上述切入法存在的缺陷是由于砂輪2工作面的圓弧半徑大小與內套圈1滾道的 圓弧半徑相等，如果內套圈1滾道的圓弧半徑增大，砂輪2工作面的圓弧半徑也要相應增 大，那么修整砂輪時，修整器弓形架4的回轉中心與金剛筆3的筆尖之間的距離h也將隨 之增大，如果h超出一定范圍，磨床自身配置的砂輪修整器就無法使用，需要重新改造砂輪 修整器，這樣不僅給生產(chǎn)帶來了麻煩，而且砂輪修整的效果也不是很理想，有時甚至無法修 整。 對于磨削加工如圖3所示的軸承內套圈時，由于該內套圈的滾道圓弧半徑較大， 用傳統(tǒng)的切入法在普通磨床上就很難實現(xiàn)對其磨削。針對這樣的情況，結合圖4，目前廣泛 采用的是在磨床上安裝金剛滾輪5，用金剛滾輪5來修整砂輪2，或者用其它比如雙伺服插 補修整法等更復雜的方法來完成對砂輪的修整，然后再對內套圈l滾道進行磨削。這種磨 削方法普遍存在的弊端是 1.砂輪修整過程復雜，修整難度大，砂輪修整精度不高。 2.砂輪修整器重復使用率低，不同型號的工件需要不同的砂輪修整器，生產(chǎn)管理 難度大，效率低，成本高。 3.砂輪修整質量對工件的磨削質量影響大，誤差復映和誤差傳遞明顯，工件合格 率不高。

發(fā)明內容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法，該 磨削加工方法采用范成法原理，將砂輪的工作面修整成一個各點半徑相同的一個球環(huán)，然 后用砂輪的這個呈球環(huán)形的工作面對軸承內套圈滾道進行磨削加工。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案 所述的一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法，該磨削加工方法先采用范成法修整 砂輪，將砂輪的工作面修整成一個各點半徑相同的一個球環(huán)形，然后再用砂輪呈球環(huán)形的 工作面對軸承內套圈滾道進行磨削加工；所述范成法修整砂輪是金剛筆的回轉中心線與砂 輪的回轉中心線相交成a角，金剛筆繞其回轉中心線在砂輪工作面的切平面內做直徑為 d的圓周旋轉運動，這樣在金剛筆和砂輪的相對圓周運動過程中，砂輪的工作面便被金剛筆
3范成為以金剛筆回轉中心線與砂輪回轉中心線的交點為球心的各點半徑相同的球環(huán)形；范 成法修整過程中，砂輪回轉中心線到金剛筆回轉中心線與砂輪工作面交點的距離為L，金剛 筆繞其自身回轉中心線作圓周運動的圓周直徑為d，金剛筆回轉平面到砂輪工作面球環(huán)的 球心的距離為Ry，砂輪工作面球環(huán)的半徑為R，該R與軸承內套圈滾道的曲率半徑相等且Rx 近似等于R，所述的R、Rx、L和a四者之間存在如下關系
R"Rx = L/sina 在上式中通過調整L或a的大小既可以得到對應的Rx，從而改變R的大小，因為 在0° < a《90°范圍內的sina《1，通常情況下將調整L或a的大小稱之為磨削加工 的粗調； 當L和a為確定值時，Rx是一個定值，這時R、Ry和小d存在如下關系
// 2+(玍)2 通過上式可以看出調整金剛筆回轉直徑d的大小其R也將隨著改變，由于R " Rx 且d相對R是一個較小的數(shù)值，所以調節(jié)d的大小R的變化量非常微小，這在磨削加工時稱 之為微調。
由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性 1、本發(fā)明的方法采用范成法原理對砂輪進行修整，砂輪工作面球環(huán)幾何精度高且 金剛筆的回轉精度不直接影響砂輪工作面球環(huán)的圓弧精度。
2、本發(fā)明的方法簡單新穎，所配砂輪修整器制造容易，成本低廉，使用方便，金剛
筆的回轉直徑d不受球環(huán)半徑R大小的限制，回轉半徑小。 3、砂輪補償與砂輪進給為同一方向，不需要其他輔助結構。 4、砂輪是用工作面球環(huán)磨削，砂輪的磨削速度不會隨著砂輪的修整而改變。 5、本發(fā)明提高了砂輪修整效率、修整精度和砂輪的有效使用率，不僅有效的降低
了生產(chǎn)成本，還提高了工件的磨削效率和磨削質量。 6、本發(fā)明的方法磨削的工件尺寸范圍廣，有效的擴大了機床的加工范圍。 7、本發(fā)明的方法磨削出來的工件表面呈交叉紋路，有利于軸承滾道儲存潤滑劑，
同時也在很大程度上提高工件磨削面的粗糙度。


圖1是傳統(tǒng)切入法磨削軸承內套圈的結構示意圖；
圖2是傳統(tǒng)砂輪修整器的結構示意圖；
圖3是大滾道軸承內套圈的結構示意圖；
圖4是用金剛滾輪修整砂輪的結構示意圖；
圖5是本發(fā)明范成法修整砂輪的示意圖；
圖6是本發(fā)明磨削加工方法的原理圖； 上述圖中1-內套圈；2-砂輪；3-金剛筆；4_弓形架；5_金剛滾輪。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法，該磨削加工方法先采用范成法修整砂輪，將砂輪2的工作面修整成一個各點半徑相同的一個球環(huán)形，然后再用砂輪2呈球環(huán) 形的工作面對軸承內套圈1的滾道進行磨削加工。 結合圖5-6，所述范成法修整砂輪2是金剛筆3的回轉中心線與砂輪2的回轉中心 線相交成a角，金剛筆3繞其回轉中心線在砂輪2工作面的切平面內做直徑為d的圓周旋 轉運動，這樣在金剛筆3和砂輪2的相對圓周運動過程中，砂輪2的工作面便被金剛筆3范 成為以金剛筆3回轉中心線與砂輪2回轉中心線的交點為球心的各點半徑相同的球環(huán)形。
范成法修整過程中，砂輪2回轉中心線到金剛筆3回轉中心線與砂輪2工作面交 點的距離為L，金剛筆3繞其自身回轉中心線作圓周運動的圓周直徑為d，金剛筆3回轉平 面到砂輪2工作面球環(huán)的球心的距離Ry，砂輪2工作面球環(huán)的半徑為R，這個R與軸承內 套圈1滾道的曲率半徑相等，因為Rx與R的大小非常接近，在工程中可以用Rx替代R，即 Rx " R，因此只要調整L和d大小就可調整R的大小并使R與軸承內套圈1滾道的曲率半徑 保持相等，所以在保證a角和金剛筆3回轉直徑d不變的情況下可以任意調整L的大小， 砂輪2球環(huán)的半徑R將隨著L的變化而變化使之符合待加工軸承內套圈1滾道的曲率半徑。 R、Rx、L和a四者之間存在如下的關系
R"Rx = L/sina 調整L或a的大小，都可以改變Rx的大小，從而改變R的大小。因為0 ° < a《90° ，則sina《l，所以調整L或a的大小可以大幅度的調節(jié)R的大小，通常情 況下將調整L或a的大小稱之為磨削加工的粗調，粗調通常修整砂輪的最初磨削狀態(tài)。
比如當a = 20°時，L從20mm增加到22mm時，代入上式R將從58. 48mm增加到 64. 33線變化量為5. 58mm。 當L和a為確定值時，Rx是一個定值，這時R、 Rx和小d存在如下關系 i i +(7)2 調整金剛筆回轉直徑d的大小，R將隨著變化，由于R " Rx且d相對R是一個較小 的數(shù)值，所以調節(jié)d的大小R的變化量非常微小，這在磨削加工時稱之為微調，微調可以調 整砂輪磨削產(chǎn)生的磨損量或是用于精磨調整。 比如當a = 20 ° ， L = 20mm時，當d從20mm增力B至lj 22mm時，代入公式
及=」/ 2+("^)2 ，球環(huán)半徑R將從59. 329mm增加到59. 506mm，變化量僅為0. 177mm。 V 2 在磨削軸承內套圈1時，首先將砂輪2的工作面修整成與軸承內套圈1滾道半徑 相等的球環(huán)，然后用砂輪2的球環(huán)形工作面對軸承內套圈1的滾道進行磨削加工即可。
權利要求
一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法，其特征在于該磨削加工方法采用范成法修整砂輪，將砂輪(2)的工作面修整成一個各點半徑相同的一個球環(huán)形，然后再用砂輪呈球環(huán)形的工作面對軸承內套圈(1)滾道進行磨削加工；所述范成法修整砂輪是金剛筆(3)的回轉中心線與砂輪(2)的回轉中心線相交成α角，金剛筆(3)繞其回轉中心線在砂輪(2)工作面的切平面內做直徑為d的圓周旋轉運動，這樣在金剛筆(3)和砂輪(2)的相對圓周運動過程中，砂輪(2)的工作面便被金剛筆(3)范成為以金剛筆回轉中心線與砂輪回轉中心線的交點為球心的各點半徑相同的球環(huán)形；范成法修整過程中，砂輪回轉中心線到金剛筆回轉中心線與砂輪工作面交點的距離為L，金剛筆繞其自身回轉中心線作圓周運動的圓周直徑為d，金剛筆回轉平面到砂輪工作面球環(huán)的球心的距離為RX，砂輪工作面球環(huán)的半徑為R，該R與軸承內套圈滾道的曲率半徑相等且RX近似等于R，所述的R、RX、L和α四者之間存在如下關系R≈RX＝L/sinα在上式中通過調整L或α的大小既可以得到對應的RX，從而改變R的大小，因為在0°＜α≤90°范圍內的sinα≤1，通常情況下將調整L或α的大小稱之為磨削加工的粗調；當L和α為確定值時，RX是一個定值，這時R、RX和φd存在如下關系 <mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><msqrt> <msup><msub> <mi>R</mi> <mi>x</mi></msub><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mi>d</mi><mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup></msqrt> </mrow>通過上式可以看出調整金剛筆回轉直徑d的大小其R也將隨著改變，由于R≈RX且d相對R是一個較小的數(shù)值，所以調節(jié)d的大小R的變化量非常微小，這在磨削加工時稱之為微調。
全文摘要
一種軸承內套圈滾道的磨削加工方法采用范成法修整砂輪，金剛筆(3)與砂輪(2)回轉中心線相交α角，金剛筆繞其回轉中心線在砂輪工作面的切平面內做直徑d圓周運動，這樣在金剛筆和砂輪的相對圓周運動中，砂輪的工作面便被金剛筆范成為以金剛筆回轉中心線與砂輪回轉中心線的交點為球心的各點半徑相同的球環(huán)形，再用修整的砂輪對軸承內套圈(1)滾道進行磨削加工。砂輪工作面交點距離為L，金剛筆的圓周直徑為d，金剛筆回轉平面到砂輪工作面球環(huán)的球心的距離為RX，砂輪工作面球環(huán)半徑為R，該R與軸承內套圈滾道的曲率半徑相等且RX近似等于R，調整L或α的大小即可以得到對應的RX用來粗調，調整d的大小用來微調。該方法簡單實用。
文檔編號B24B19/06GK101758435SQ20101003012
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2010年1月8日
發(fā)明者屈理強, 張合軍, 王景華, 肖國毅, 郭繼軍, 黃昭明 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司