本發(fā)明涉及滾動軸承磨削加工技術(shù)，主要涉及一種改變軸承內(nèi)圈外徑表面微細(xì)螺旋紋的處理工藝。
背景技術(shù)：
磨削加工中，如果磨頭主軸剛性不好，或者磨削工藝不當(dāng)，都會產(chǎn)生螺旋紋。即使磨頭主軸剛性較好，同時(shí)磨削工藝合適，在正常的高精密磨削加工過程中，還是會不可避免地產(chǎn)生與表面軸線不垂直的微細(xì)磨痕——微細(xì)螺旋紋；或者是砂輪修整器修整砂輪時(shí)，在砂輪表面形成的螺旋紋又被復(fù)制到被加工表面的痕跡。
對于免維護(hù)型輪轂軸承單元而言，由于經(jīng)常是在塵土飛揚(yáng)或泥濘四濺的環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，所以對密封性能要求很高。研究發(fā)現(xiàn)，如果軸承內(nèi)圈與密封圈接觸的(外圓)表面帶有螺旋紋，一些細(xì)小的磨礪就有可能順著螺旋紋鉆入軸承內(nèi)部，破壞軸承工作表面，引起早期失效。從而提出了消除螺旋紋的要求。但是由于加工表面粗糙度已經(jīng)達(dá)到ra＝0.4um，甚至更優(yōu)，由于工件常規(guī)的磨削加工過程中，砂輪對工件的切削作用所產(chǎn)生的相互作用力，導(dǎo)致工件與砂輪表面必然形成一個夾角，因此磨痕沒有螺旋角幾乎是不可能的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對于表面粗糙度達(dá)到ra＝0.4um及更優(yōu)的外圓表面，因精磨加工紋理與零件軸線不完全垂直，提供一種外圓表面微細(xì)螺旋紋梳理工藝，將微細(xì)螺旋紋修改成為垂直于軸線的紋理。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：外圓表面微細(xì)螺旋紋梳理工藝，將完成磨削后的軸承內(nèi)圈裝夾在磨床上，砂輪外圓表面距軸承內(nèi)圈外圓表面距離10um～20um，并且保持砂輪沒有進(jìn)給，僅利用砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用，使得砂輪表面砂粒的最尖部均勻掃過軸承內(nèi)圈外圓表面，梳理其表面微細(xì)螺旋紋，以形成直線紋理，且砂輪掃過軸承內(nèi)圈外圓表面的相對速度為60m/s，并保證軸承內(nèi)圈外圓表面各點(diǎn)梳理次數(shù)達(dá)到250周次以上。
優(yōu)選的，采用寬度大于砂輪的金剛滾輪切入式修整砂輪，以避免在砂輪上產(chǎn)生螺旋紋痕跡。
優(yōu)選的，所述砂輪的粒度小于100目。
本發(fā)明在軸承內(nèi)圈完成磨削后，增加一個梳理工藝，即使砂輪與軸承內(nèi)圈外圓表面有相對切向運(yùn)動，但不形成切削，僅作為消除螺旋紋的過程。在梳理工藝過程中，用砂輪表面砂粒的最尖部，均勻掃過軸承內(nèi)圈外圓表面，僅接觸到表面微凸體，慢慢梳理其表面紋理，使其形成直線(段)，將微細(xì)螺旋紋修改成為垂直于軸線的紋理。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
圖1是砂輪徑向(+)位移量與砂輪表面線速度的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的外圓表面微細(xì)螺旋紋梳理工藝，針對滾動軸承內(nèi)圈，主要是應(yīng)用于商用車免維護(hù)型輪轂軸承單元。
在采用砂輪對外圓表面微細(xì)螺旋紋梳理前，首先采用寬于砂輪的金剛滾輪，切入式修整砂輪，避免在砂輪上產(chǎn)生螺旋紋痕跡。
完成磨削后(尺寸到位)的軸承內(nèi)圈，裝夾在磨床上，砂輪表面距工件表面距離10um～20um，并且保持砂輪沒有切削，進(jìn)行微細(xì)螺旋紋梳理工藝處理。其過程中磨床沒有進(jìn)給，沒有冷卻，只是用砂輪表面砂粒的最尖部，均勻掃過工件表面，僅接觸到表面微凸體，慢慢梳理其表面紋理，使其形成直線(段)。
梳理螺旋紋時(shí)，采用粒度100目或更細(xì)的砂輪，靠近工件表面，砂輪掃過工件表面的相對速度50m/s-60m/s，并進(jìn)一步優(yōu)選60m/s。這樣，通過砂輪粒度、相對距離和相對速度的控制，保證微細(xì)螺旋紋的梳理效果。
由理論力學(xué)可知，砂輪上偏離回轉(zhuǎn)中心距離r(i)的質(zhì)量m，以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)，產(chǎn)生離心力f＝mr(i)ω2，而此離心力作用下，砂輪結(jié)構(gòu)上的位移、反力、應(yīng)力、應(yīng)變等的響應(yīng)可由質(zhì)量矩陣[m]，阻尼矩陣[c]，剛性系數(shù)矩陣[k]聯(lián)立的靜力載荷{f}方程表述：
通過有限元分析，計(jì)算出砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，砂輪徑向(+)位移量與砂輪表面線速度的關(guān)系曲線如圖1所示，實(shí)踐證明，線速度太低時(shí)，砂輪旋轉(zhuǎn)的位移量不十分穩(wěn)定，而線速度太高時(shí)，由于設(shè)備系統(tǒng)振動等因素，也可能導(dǎo)致砂輪旋轉(zhuǎn)位移量波動較大，選擇砂輪線速度為60m/s時(shí)，其表面向前位移量為15um左右，比較穩(wěn)定。
另外，通常對于ra＝0.4um的外圓表面，梳理250周次以上即可達(dá)到要求。