專利名稱：超級研磨機、超級研磨方法、滾動件和滾動軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超級研磨機和方法，用于超級研磨比如有待用作滾動軸承圓柱形滾柱的圓柱狀工件的外圍、超級研磨滾動件和包括這種滾動件的滾動軸承。
背景技術(shù)：
一般說來，有待用作滾動軸承圓柱形滾柱的滾動件進行磨削。這樣磨削成的滾柱然后在其滾動表面上，即其外圍上，經(jīng)受超級研磨。
作為用于實現(xiàn)超級研磨的機械，此前采用的一種可使一對驅(qū)動滾輪在一滾動件被置放在其間的情況下在同一方向上轉(zhuǎn)動，以致此滾動件在一超級研磨磨石以一預(yù)定壓力壓靠滾動件滾動表面的同時被轉(zhuǎn)動，以超級研磨滾動件的滾動表面(見比如參照專利1)。作為這種類型的超級研磨機，還知道一種，制成弧形的滾動表面。
JP-A-2002-86341這些年來，作為滾動軸承，要求長的壽命，以致可抵擋寬范圍的載荷。為此目的，要求有待裝在滾動軸承之內(nèi)的滾動件所具有的母線具有一凸形面(凹下面)，使曲率半徑平緩地變化。
前所提及的相關(guān)技術(shù)的各種方法能夠制成一種滾動件，具有其母線為平直形狀或僅只是由各弧段構(gòu)成的形狀的滾動表面，但不能夠加工一種滾動件，具有可使曲率半徑平緩變化的凸形面，從而使之難以生產(chǎn)具有延長的壽命以抵擋寬范圍載荷的軸承。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超級研磨機和方法，能夠為圓柱狀的工件配置具有可使曲率半徑平緩變化的凸形面的外圍母線；一種超級研磨滾動件和一種包括這樣一種滾動件的滾動軸承。
符合本發(fā)明用于實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的超級研磨機是一種超級研磨機，具有一對驅(qū)動滾輪，彼此平行設(shè)置，在同一方向上轉(zhuǎn)動以轉(zhuǎn)動一給進到其間間隙里去的圓柱狀工件，以及一超級研磨磨石，壓靠由各驅(qū)動滾輪使之轉(zhuǎn)動的工件，其中這對驅(qū)動滾輪各自具有許多設(shè)置在各對置位置處、具有不同軸向截面外廓的沿軸向連續(xù)的接觸部分，而工件在超級研磨磨石壓靠工件外圍的情況下在沿著各接觸部分被移動的同時在其外圍上進行超級研磨。
按照如此配置的超級研磨機，工件在其外圍上受到超級研磨，同時在超級研磨磨石壓靠工件外圍的情況下沿著各接觸部分被移動，使得可以加工一種工件，具有一使得曲率半徑連續(xù)變化的凸形面。這是由于，當(dāng)許多接觸部分具有相同的軸向截面輪廓時，工件在對置一對接觸部分之間的相同軌跡上移動，而當(dāng)許多接觸部分具有不同的軸向截面輪廓時，工件沿著對置一對接觸部分之間的不同的各軌跡移動。同樣是因為，當(dāng)工件沿著不同的各軌跡被移動時，工件被賦予從接觸部分到接觸部分各不相同的外圍，換句話說，為了把目的物加工成平緩形狀，工件在磨石壓靠工件的情況下通過具有平緩形狀的各接觸部分之間的間隙。為了把目的物加工成局部陡起的形狀，工件在磨石壓靠工件的情況下沿著陡起的斜坡被移動，亦即通過具有陡坡的各接觸部分之間的間隙。將通過各接觸部分之間間隙的多種加工加以綜合，工件一般被賦予所需的形狀(比如，由具有平緩中心段和陡坡狀兩端的對數(shù)形狀表征的凸形面)。這樣，可以獲得一種圓柱狀的工件，具有延長的壽命以抵擋寬范圍的載荷。
許多接觸部分軸向截面的輪廓可取地具有不同的各曲率半徑。許多接觸部分軸向截面的輪廓的一些實例包括具有不同各曲率半徑的上凸和下凹弧段，以及平直形狀(亦即無限大的曲率半徑)。按照如此配置的超級研磨機，工件可以在其外圍上被超級研磨，同時沿著具有不同曲率半徑的各軌跡被移動。于是，由具有不同各曲率半徑的弧段的組合近似的曲線可以制成在工件外圍上，使得可以加工一種具有使得曲率半徑平滑變化的凸形面的工件。這樣，可以獲得一種圓柱狀的工件，具有延長的壽命以抵擋寬范圍的載荷。
圓柱狀工件的一些實例包括各滾動件(比如圓柱形滾柱、長滾柱、針狀滾柱)，比如有待裝在軸承之中的那些、有待裝在線性導(dǎo)引器之中的那些以及還有用于牽引驅(qū)動和用于無色圓柱形軸承的內(nèi)圈、外圈和凸輪隨動件的那些。
為了實現(xiàn)前述目的，符合本發(fā)明的超級研磨方法可以包含用普通超級研磨磨石或彈性磨石從事加工。采用具有比普通超級研磨磨石低的彈性模量的彈性磨石使得可以使各個近似弧段之間的連接處的形狀更平緩。彈性磨石的楊氏模量優(yōu)選地是從500Mpa到5000Mpa。
按照本發(fā)明的超級研磨方法包括超級研磨圓柱狀的工件，其外圍母線事先加工成平直或上凸形狀。
按照本發(fā)明的圓柱狀的工件具有由前述超級研磨方法加工成的超級研磨外圍。
按照本發(fā)明的滾動件具有由前述超級研磨方法加工成的超級研磨滾動表面。
按照本發(fā)明的滾動軸承包括設(shè)置在內(nèi)圈或外圈之間的前述滾動件。
按照本發(fā)明用于實現(xiàn)前述目的的超級研磨方法包括在轉(zhuǎn)動工件的同時用一壓靠工件外圍的超級研磨磨石來超級研磨一圓柱狀工件的外圍，其中在工件被轉(zhuǎn)動的同時沿著具有不同各曲率半徑的各軌跡被移動，而在移動期間使超級研磨磨石壓靠工件以在其外圍上制成具有不同各曲率的各弧段。
按照前述的超級研磨方法，工件被移動的同時在一超級研磨磨石壓靠于它的情況下沿著具有不同各曲率半徑的各軌跡被移動以制成具有不同曲率半徑的各弧段，使得可以在其外圍上形成一條由具有不同各曲率半徑的各弧段所構(gòu)成的曲線。其次，可以加工具有使得曲率半徑平緩變化的上凸部的工件，使之可能獲得一種圓柱狀的工件，具有延長的壽命以抵擋寬范圍的載荷。
采用具有比普通超級研磨磨石彈性低的一種磨石作為有待用在符合本發(fā)明的超級研磨方法之中的超級研磨磨石，使得可以將各個近似弧段之間的連接處做得平滑一些。
按照本發(fā)明的滾動件具有制成在其滾動表面上、具有不同曲率半徑的各弧段所近似的一條曲線，此曲線跨躍各連接點具有連續(xù)和平緩的曲率半徑變化。
按照本發(fā)明的滾動軸承包括設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間的滾動件，此滾動件具有制成在其滾動表面上、具有不同曲率半徑的各弧段所近似的一條曲線，此曲線在越過各連接點處具有連續(xù)和平滑的變化。


圖1是剖面視圖，圖示表示體現(xiàn)本發(fā)明的一項實施例的一種超級研磨機的結(jié)構(gòu)；圖2是驅(qū)動滾輪的頂視圖，圖示采用超級研磨機來超級研磨滾動件的過程；圖3是在圖2中直線A-A上所取的剖面視圖，圖示采用超級研磨機來超級研磨滾動件的過程；圖4是在圖2中直線B-B上所取的剖面視圖；圖5是在圖2中直線C-C上所取的剖面視圖；圖6是側(cè)視圖，圖示經(jīng)受超級研磨的滾動件；圖7是一圖線，圖示滾動件滾動表面上曲線的形狀；圖8是剖面視圖，圖示一滾動軸承，包括由圓柱形滾柱構(gòu)成的滾動件；圖9是側(cè)視圖，圖示超級研磨前的滾動件；圖10是側(cè)視圖，圖示超級研磨前的滾動件；圖11是一圖線，用于確定實例1和2之中經(jīng)受超級研磨的滾動件的曲線形狀；圖12是側(cè)視圖，圖示用在實例2之中的驅(qū)動滾輪的形狀；圖13是簡圖，圖示實例1和2之中經(jīng)受超級研磨的滾動件的外部形狀；圖14是一圖線，用于確定在實例3之中經(jīng)受超級研磨的滾動件的曲線形狀；圖15是側(cè)視圖，圖示用在實例3之中的驅(qū)動滾輪的形狀；圖16是一圖線，用于確定在實例4之中經(jīng)受超級研磨的滾動件的曲線形狀；圖17是側(cè)視圖，圖示用在實例4之中的驅(qū)動滾輪的形狀；圖18是一圖線，用于確定在實例5之中經(jīng)受超級研磨的滾動件的曲線形狀；以及圖19是側(cè)視圖，圖示用在實例5之中的驅(qū)動滾輪的形狀。
具體實施例方式
體現(xiàn)符合本發(fā)明的超級研磨機、超級研磨方法、滾動件和滾動軸承的各項實施例將結(jié)合附圖予以說明。
圖1是符合體現(xiàn)本發(fā)明的一項實施例的一種超級研磨機的剖面視圖；圖2是驅(qū)動滾輪的平面頂視圖，圖示采用超級研磨機來超級研磨滾動件的方法；以及圖3是在圖2之中直線A-A上所取的剖面視圖，圖示采用超級研磨機來超級研磨滾動件的方法。
一如圖1至3之中所示，超級研磨機1包括一對彼此平行設(shè)置的圓柱形驅(qū)動滾輪2、3。這些驅(qū)動滾輪2、3各自由一驅(qū)動馬達(未畫出)使之轉(zhuǎn)動。而驅(qū)動滾輪之一(驅(qū)動滾輪2)以如下方式予以設(shè)置，即其轉(zhuǎn)動軸線水平地伸展，而另一驅(qū)動滾輪3以如下方式設(shè)置，即其轉(zhuǎn)動軸線以一預(yù)定角度傾斜于水平地伸展。另一驅(qū)動滾輪3的傾角稱作貫穿張角(through-field angle)。通過以一貫穿張角設(shè)置另一驅(qū)動滾輪3，柱狀工件的滾動件4被賦予軸向給進運動。符合本實施例的滾動件4是安裝在軸承等之中的所謂圓柱形滾柱。
驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙預(yù)先確定使得滾動件4可以被卡持住。許多滾動件4可以連續(xù)地從入口一側(cè)(在圖2和3上看為右側(cè))被給進到驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙里去。當(dāng)驅(qū)動滾輪2、3在滾動件4卡持在驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙之中的情況下沿相同方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動時，滾動件4沿著驅(qū)動滾輪2在軸向上被給進，同時由驅(qū)動滾輪2、3依靠摩擦驅(qū)動而使之轉(zhuǎn)動。
驅(qū)動滾輪2、3各自具有許多沿著軸線方向制成的凸起部分(接觸部分)5a、5b、5c。這些凸起部分5a、5b和5c具有各不同曲率半徑的弧段。
在驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙上方，在對置于凸起部分5a、5b、5c的各位置處各設(shè)一超級研磨磨石6。這些超級研磨磨石6被壓靠于滾動件4的滾動表面，滾動件4在驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙中轉(zhuǎn)動。
這些超級研磨磨石6各自由磨石卡持器7卡持住。磨石卡持器7具有主底座9，可以相對于卡持器主體8在鉛直方向上移動。主底座9具有許多裝在它上面的次底座11。
次底座11各自具有許多活塞-缸體機構(gòu)12，用于卡持超級研磨磨石6并以預(yù)定壓力壓緊超級研磨磨石6而頂靠滾動件4的滾動表面，還具有許多導(dǎo)引托座13，用于在鉛直方向上導(dǎo)引超級研磨磨石6并卡持超級研磨磨石6。
各活塞-缸體機構(gòu)12各自使用空氣作為驅(qū)動源并使其活塞14連接于推桿15，用于朝向滾動件4的滾動表面推送卡持在相應(yīng)導(dǎo)引托座13之中的超級研磨磨石6。
連接卡持在驅(qū)動滾輪2、3之間的間隙之中的滾動件14的中心與驅(qū)動滾輪2、3的中心的各條直線，與連接驅(qū)動滾輪2、3的中心的直線之間的夾角，稱作工件中心角(angle of work center)。
由于驅(qū)動滾輪2、3各自具有設(shè)置在其上的凸起部分5a、5b、5c，所以滾動件4，通過具有曲率半徑Rr的對置的凸起部分5a、5b、5c之間的間隙給進的滾動件4，通過凸起部分5a、5b、5c。
圖4之中表明在圖2之中直線B-B上所取的剖面視圖。圖5之中表明在圖2之中直線C-C上所取的剖面視圖。
一如圖4之中所示，凸起部分5a、5b、5c上的、驅(qū)動滾輪2、3的直徑為最大的中心部分處(直徑DB)的工件中心和工件中心角分別是hB和αB；一如圖5之中所示，凸起部分5a、5b、5c上的、在驅(qū)動滾輪2、3的直徑為最小的端部處(直徑DC)的工件中心和工件中心角分別是hC和αC。
驅(qū)動滾輪2、3的凸起部分5a、5b、5c具有不同的各曲率半徑(Rr1、Rr2、Rr3)。
在這種配置中，滾動件4，通過對置的凸起部分5a、5b、5c之間的間隙給進，通過凸起部分5a、5b、5c以沿著分別具有曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3的軌跡移動。在這些條件之下，具有沿著滾動件4的路經(jīng)形成的工作表面的超級研磨磨石6被壓靠于滾動件4的滾動表面，以致滾動件4的滾動表面被加工成具有弧形母線。
這樣，滾動件4，穿過它由超級研磨磨石6予以超級研磨所在的、各對置凸起部分5a、5b、5c之間的間隙，具有許多曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3的組合，如圖6所示。因而，滾動件4形成凸形面，使得曲率半徑平緩變化。
實際上，滾動件4制成為具有曲線20的形狀，此曲線由分別具有半徑Rw1、Rw2和Rw3的各弧段予以近似的曲線21、22和23構(gòu)成，由于加工期間滾動件4、超級研磨磨石6或驅(qū)動滾輪2、3的彈性變形，接觸的變換，磨石工作表面的形狀等等，此曲線具有跨過各弧段之間連接點的平滑和連續(xù)的變化，一如圖7之中所示。
因而，按照本實施例，滾動件4可以在磨石6壓靠于滾動件4滾動表面的情況下通過驅(qū)動滾輪2、3的凸起部分5a、5b、5c以沿著具有曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3的各軌跡移動，以致滾動件4的滾動表面被超級研磨。這樣，由具有曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3的各弧段構(gòu)成的曲線21、22和23可以形成在滾動件14的滾動表面上。
換句話說，可以制成滾動件4，具有曲率半徑平緩變化的凸形面。
圖8圖示滾動軸承31，包括滾動件4作為圓柱形滾柱。滾動軸承31包括許多滾動件4，沿周向排列而夾置在內(nèi)圈32與外圈33之間，滾動軸承31，包括這些設(shè)置得夾置在內(nèi)圈32與外圈33之間的滾動件4，可以構(gòu)成一種具有很長壽命的軸承以承受寬范圍的載荷。
作為有待超級研磨的滾動件，可以采用一種如圖10之中所示在其滾動表面端部附近形成有弧部R的滾動件，以及如圖9之中所示具有平直形狀滾動表面的滾動件4。先行制成弧部R使得可以減小滾動表面兩端處的邊緣并因而大大地增強了把滾動件4加工成所需外形的加工性能。
有待超級研磨的滾動件可以具有一由二或三級凸形面所形成的多級凸形面或者一由對數(shù)曲線表征的凸形面而不是具有平直段和弧部R的凸形面。這些凸形形狀可以如下方式制成，即通過通域無心研磨(through-fieldcenterless grinding)，借此，材料被研磨成平直形狀，以及隨后的由具有下凹磨石和上凸鼓部的通域無心研磨器所從事的研磨一借此，滾動件在其兩端附近上形成弧形凸形面R。另外，滾動件可以經(jīng)受由事先制成為所需形狀的磨石所從事的橫磨以具有所需的任意形狀。
作為工件的滾動件4由鍛造或車制加工而成、經(jīng)受熱處理，而后其端面和外圍被研磨，以形成一圓柱。此后，滾動件4可以直接或在經(jīng)受滾筒拋光之后經(jīng)受按照本發(fā)明的超級研磨。滾筒拋光(barrel finishing)的好處在于，可以圓整倒角周圍的部分或者改進在熱處理之后不經(jīng)受機加工的倒角部分的各種表面條件。另一方面，滾筒拋光要求會增加生產(chǎn)成本的一些附加工序，或者使得以下情況成為可能，即由于滾筒拋光是一種帶松散磨料顆粒的隨意加工，滾動件4的圓整性會略化。因此，滾筒拋光可以或者不可以進行。
其次，由于工件中心角取決于貫穿張角而隨位置不同，為了確定對應(yīng)于滾動件4上的近似弧形的曲率半徑的、驅(qū)動滾輪各凸起部分的曲率半徑，驅(qū)動滾輪2、3與滾動件4的直徑之間的幾何關(guān)系需要基于在該位置處的工件中心角予以確定。
再者，優(yōu)選的是，所選定的驅(qū)動滾輪2、3成形得以致凸起部分5a、5b、5c的直徑在其中心部位小于在其外圍處的以減小工件中心角的變化。
在排布驅(qū)動滾輪2、3上的具有不同曲率半徑的凸起部分5a、5b、5c時，可以沿著滾動件4的進給方向首先設(shè)置具有給出大凸形面的小曲率半徑的凸起部分5a，隨后是具有較大曲率半徑的凸起部分5b和5c。另一方面，可以首先設(shè)置允許滾動件4平緩給進的、具有大曲率半徑的凸起部分5c，隨后是具有較小曲率半徑的凸起部分5b和5a。
據(jù)以近似各凸起部分的曲線以形成滾動件4的滾動表面使得凸形面平滑地變化的弧段的個數(shù)不限于如上的三個，而可以是二或四或更多。
具有不同曲率半徑的各凸起部分參照其中這些凸起部分在一部機器上制成在一組驅(qū)動滾輪上的情況予以說明。不過，在其中二或三部這種超級研磨機被串聯(lián)使用的情況下，即使每一超級研磨機的各驅(qū)動滾輪上的各凸起部分的曲率半徑是一樣的，當(dāng)滾動件經(jīng)過帶有具有總體上不同各曲率半徑的各凸起部分的各驅(qū)動滾輪而經(jīng)受加工時，可以取得如上的同樣效果。
雖然本實施例參照以下情況予以說明，即其中各驅(qū)動滾輪各自設(shè)置有沿著軸向安排的許多凸起部分作為接觸部分，這些凸起部分具有不同曲率半徑，但驅(qū)動滾輪不限于前所提及的實施例，而可以任意配置，只要許多在軸向上是連續(xù)的并且有不同軸向剖面外廓的接觸部分設(shè)置在各對置位置上。沿軸向所取的各接觸部分的剖面外廓可以由具有單一曲率半徑的弧段和連接于此弧段的切線構(gòu)成，或者可以是連續(xù)的許多具有不同曲率半徑的弧段的連續(xù)曲線。
(實例1)下面將說明滾動件4滾動表面的一種加工過程，以致它具有一如圖11之中所示的理想對數(shù)形狀作為凸形面(下凹部)而使得曲率半徑平滑地變化。
用各弧段來近似理想對數(shù)形狀這種作法給出三個弧段，分別具有300mm、1500mm和4500mm的曲率半徑(Rw1、Rw2、Rw3)。驅(qū)動滾動2、3凸起部分5a、5b、5c的曲率半徑根據(jù)工件中心角和驅(qū)動滾輪2、3直徑以及滾動件4直徑予以確定，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有300mm、1500mm和4500mm的曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3，結(jié)果，Rr1、Rr2和Rr3分別被確定為970mm、4400mm和13000mm。
采用其上形成有分別具有970mm、4400mm和13000mm的曲率半徑Rr1、Rr2和Rr3的凸起部分5a、5b、5c的驅(qū)動滾輪2、3，可使?jié)L動件4沿著分別具有300mm、1500mm和4500mm的曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3的各運動軌跡移動通過各凸起部分5a、5b、5c之間的間隙。其后，滾動件4的滾動表面由超級研磨磨石6予以超級研磨。
在前所提及的情況下，驅(qū)動滾輪2、3的曲率半徑Rr1、Rr2和Rr3根據(jù)工件中心角與驅(qū)動滾輪2、3直徑的幾何關(guān)系和滾動件4直徑予以確定，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有300mm、1500mm和4500mm的曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3。結(jié)果，Rr1、Rr2和Rr3分別確定為970mm、4400mm和13000mm，它們大約是滾動件4各運動軌跡的曲率半徑的三倍。不過，所需的各驅(qū)動滾輪的曲率半徑在不同條件下是不同的。
(實例2)雖然實例1是參照以下情況予以說明的，即其中超級研磨采用各自具有對應(yīng)于設(shè)置在相應(yīng)一個位置處的各近似弧段的凸起部分的各驅(qū)動滾輪予以進行，但在各近似弧段的每一個處所需的去除量實際上是變化的。因而，大曲率半徑處的去除量需要增大。其次，由于在小曲率半徑處的超級研磨容易發(fā)生不穩(wěn)，往往可取的是，采用最后和第一凸起部分具有大曲率半徑的各驅(qū)動滾輪。
因此，滾動件由一種超級研磨機予以超級研磨，此裝置包括驅(qū)動滾輪2、3，它們具有六個凸起部分，分別具有13000mm、13000mm、970mm、4400mm、4400mm和13000mm的曲率半徑Rr1、Rr2、Rr3、Rr4、Rr5、Rr6，一如圖12之中所示。
因而成為顯然的是，具有經(jīng)過超級研磨成為接近由三個弧段近似而成的理想對數(shù)曲線形狀的滾動表面的滾動件可以制成為一如圖13之中所示。其次，這些弧段彼此平緩地連續(xù)連接。沒有識別出任何不連續(xù)之處。
(實例3)下面將說明一種加工滾動件4滾動表面的過程，以致它一如圖14之中所示具有理想的對數(shù)形狀作為凸形面。
用各弧段來近似理想的對數(shù)形狀的作法給出三個弧段，分別具有9000mm、3400mm和600mm的曲率半徑(Rw1、Rw2、Rw3)。因此，設(shè)置三個凸起部分，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有9000mm、3400mm和600mm的曲率半徑Rw1、Rw2和Rw3，一如圖15之中所示。其次，設(shè)置一個凸起部分，具有的運動軌跡具有9000mm的曲率半徑Rw4，以致滾動件可以在大曲率半徑處最終地予以超級研磨以穩(wěn)定超級研磨。
驅(qū)動滾輪2、3各凸起部分的曲率半徑根據(jù)工件中心角與驅(qū)動滾輪2、3和滾動件4的直徑之間的幾何關(guān)系予以確定，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有9000mm、3400mm、600mm和9000mm的曲率半徑Rw1、Rw2、Rw3和Rw4。結(jié)果，Rr1、Rr2、Rr3和Rr4分別被確定為280000mm、20000mm、2600mm和280000mm。
采用其上形成有分別具有280000mm、20000mm、2600mm和280000mm的曲率半徑Rr1、Rr2、Rr3和Rr4的各凸起部分的驅(qū)動滾輪2、3可使?jié)L動件4沿著分別具有9000mm、3400mm、600mm和9000mm的曲率半徑Rw1、Rw2、Rw3和Rw4的各運動軌跡移動，通過各凸起部分之間的間隙。其后，滾動件4的滾動表面由超級研磨磨石6予以超級研磨。
(實例4)下面將說明一種加工滾動件4滾動表面的過程，以致它一如圖16之中所示具有理想的對數(shù)形狀作為凸形面。
用各弧段來近似理想的對數(shù)形狀的作法給出五個弧段，分別具有4500mm、2800mm、400mm、200mm和800mm的曲率半徑(Rw1、Rw2、Rw3、Rw4、Rw5)，因此，設(shè)置五個凸起部分，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有4500mm、2800mm、400mm、200mm和800mm的曲率半徑Rw1、Rw2、Rw3、Rw4和Rw5，一如圖17之中所示。其次，設(shè)置一個凸起部分，具有的運動軌跡具有4500mm的曲率半徑Rw6，以致滾動件可以在大曲率半徑處予以最終超級研磨以穩(wěn)定超級研磨。
驅(qū)動滾輪2、3各凸起部分的曲率半徑根據(jù)工件中心角與驅(qū)動滾輪2、3直徑之間的幾何關(guān)系和滾動4直徑來予以確定，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有4500mm、2800mm、400mm、200mm、800mm和4500mm的曲率半徑Rw1、Rw2、Rw3、Rw4、Rw5和Rw6。結(jié)果，Rr1、Rr2、Rr3、Rr4、Rr5和Rr6分別被確定為35000mm、15000mm、1800mm、900mm、3800mm和35000mm。
采用其上形成有分別具有35000mm、15000mm、1800mm、900mm、3800mm和35000mm的曲率半徑Rr1、Rr2、Rr3、Rr4、Rr5和Rr6的各凸起部分的驅(qū)動滾輪2、3可使?jié)L動件4沿著分別具有4500mm、2800mm、400mm、200mm、800mm和4500mm的曲率半徑Rw1、Rw2、Rw3、Rw4、Rw5和Rw6的各運動軌跡移動，通過各凸起部分之間的間隙。其后，滾動件4的滾動表面由超級研磨磨石6予以超級研磨。
(實例5)當(dāng)平直形狀的各驅(qū)動滾輪以貫穿張角設(shè)定時，兩滾輪之間的間隙在其中心處為最窄而在其兩端處為最寬，這是由于貫穿張角所致，而一般地為人所知。因此，工件中心在其中心處為最高而在其兩端處為最低。換句話說，工件路經(jīng)具有一凸起形狀。當(dāng)工件在這些條件下用一緊壓它的磨石予以超級研磨時，得出的形狀是由身為凸起形狀而非平直形狀的工件的路經(jīng)決定的。為了獲得比這一凸起形狀具有更大半徑的形狀，可以采用具有稍微下凹形狀的各驅(qū)動滾輪。另外，貫穿張角可以稍微減小。不過，由于貫穿張角對工件轉(zhuǎn)速和產(chǎn)能具有影響，所以各驅(qū)動滾輪的形狀不限于上凸，而可以包括平直形狀和稍微下凹形狀，如果希望獲得針對特定貫穿張角的所需形狀的話。
下面將說明一種利用具有各凸起部分以及各凹下部分作為各接觸部分的各驅(qū)動滾輪來加工滾動件4滾動表面以致它具有一如圖18之中所示的理想對數(shù)形狀作為凸形面的過程。
用各弧段來近似理想的對數(shù)形狀的作法給出兩個弧段，分別具有3500mm和40000mm的曲率半徑(Rw1、Rw2)。因此，設(shè)置一凸起部分和一凹下部分，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有3500mm和40000mm的曲率半徑Rw1和Rw2，一如圖19之中所示。
驅(qū)動滾輪2、3的凸起部分和凹下部分的曲率半徑根據(jù)工件中心角與驅(qū)動滾輪2、3直徑和滾動件4直徑之間的幾何關(guān)系予以確定，以致滾動件4的各運動軌跡分別具有3500mm和40000mm的曲率半徑Rw1和Rw2。結(jié)果，驅(qū)動滾輪2、3凸起部分的曲率半徑Rr1和驅(qū)動滾輪2、3凹下部分的曲率半徑Rr2分別被確定為20000mm和90000mm。
采用其上形成有分別具有20000mm和90000mm的曲率半徑Rr1和Rr2的一凸起部分和一凹下部分的驅(qū)動滾輪2、3可使?jié)L動件4沿著分別具有3500mm和40000mm的曲率半徑Rw1和Rw2的各運動軌跡移動，通過凸起部分與凹下部分之間的間隙。其后，滾動件4的滾動表面由超級研磨磨石6予以超級研磨。
如上指出，按照本發(fā)明，工件在超級研磨磨石壓靠其外圍的情況下沿著前所提及的各接觸部分的外廓被移動以超級研磨其外圍，使之可能制成一個具有使得曲率半徑連續(xù)變化的凸形面的工件。因而，可以獲得一種具有延長了的壽命以便抵擋寬范圍的載荷的滾動件。
權(quán)利要求
1.一種超級研磨機，包括一對驅(qū)動滾輪，彼此平行設(shè)置，在同一方向上轉(zhuǎn)動以轉(zhuǎn)動一給進到其間的間隙中的柱狀工件，以及一超級研磨磨石，從上面壓靠由各驅(qū)動滾輪使之轉(zhuǎn)動的工件用于以超級研磨磨石來超級研磨工件的外圍，其中所述對驅(qū)動滾輪各自具有多個設(shè)置在各對置位置處、具有不同軸向截面外廓的軸向連續(xù)的接觸部分，以及所述工件在超級研磨磨石壓靠工件外圍的情況下在沿著各接觸部分被移動的同時在其外圍上受到超級研磨。
2.按照權(quán)利要求1中所述的超級研磨機，其中所述多個接觸部分的軸向截面的外廓具有不同的各曲率半徑。
3.一種超級研磨方法，利用權(quán)利要求1中所述的超級研磨機從事工件外圍的超級研磨。
4.按照權(quán)利要求3中所述的超級研磨機，其中外圍母線事先加工成平直形狀的工件經(jīng)受超級研磨。
5.按照權(quán)利要求3中所述的超級研磨機，其中外圍母線事先加工成凸起形狀的工件經(jīng)受超級研磨。
6.一種圓柱狀工件，具有由權(quán)利要求3中所述的超級研磨方法予以超級研磨的外圍。
7.一種滾動件，具有由權(quán)利要求3中所述的超級研磨方法予以超級研磨的滾動表面。
8.一種超級研磨方法，用于在轉(zhuǎn)動工件的同時在一超級研磨磨石壓靠工件外圍的情況下來超級研磨一圓柱狀工件的外圍，此超級研磨方法包括以下步驟在工件被轉(zhuǎn)動的同時沿著具有不同各曲率半徑的各軌跡移動工件，以及在所述移動期間使超級研磨磨石壓靠工件以在其外圍上形成具有不同曲率半徑的各弧段。
9.一種滾動件，具有由權(quán)利要求8中所述的超級研磨方法在其滾動表面上形成的、具有不同曲率半徑的各弧段予以近似的曲線，此曲線跨越各連接點處具有連續(xù)和平緩滑的變化。
10.一種滾動軸承，包括如權(quán)利要求7中所述的滾協(xié)件，設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間。
11.一種滾動軸承，包括如權(quán)利要求9中所述的滾動件，設(shè)置在內(nèi)圈與外圍之間。
全文摘要
驅(qū)動滾輪(2、3)，轉(zhuǎn)動在同一方向上，彼此平行配置，許多凸起部分(5a、5b、5c)，具有不同各曲率半徑(Rr1、Rr2和Rr3)，沿著軸向制成在驅(qū)動滾輪(2、3)上的各對置位置上。滾動件(4)，被給進到驅(qū)動滾輪(2、3)之間的間隙里去并被轉(zhuǎn)動，沿著在軸向上具有不同各曲率半徑(Rw1、Rw2和Rw3)的各軌跡被移動。設(shè)置了超級研磨磨石，被壓靠在具有不同各曲率半徑的各軌跡上移動的滾動件4的滾動表面以超級研磨滾動件4的滾動表面。
文檔編號B24B5/37GK1535795SQ200410032539
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者鎌村有宏, 井手義郎, 苅田智治, 中原伊織, 村井隆司, 藤井修, 水野浩樹, 司, 村有宏, 樹, 治, 織, 郎 申請人:日本精工株式會社