改進(jìn)滾子球基面磨削加工的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及軸承滾子球基面的磨削加工，特別是指改進(jìn)滾子球基面磨削加工的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是國家重大技術(shù)裝備的關(guān)鍵零部件，隨著我國滾子軸承工藝技術(shù)的發(fā)展，特別是最近幾年與滾子軸承相關(guān)的機(jī)械裝備的進(jìn)步，對高品質(zhì)滾子軸承的需求與日俱增。目前轎車、高鐵、風(fēng)電、精密機(jī)床主軸配套軸承等高端軸承的制造在國內(nèi)軸承行業(yè)屬于空白，長期依靠進(jìn)口。由于我國軸承工業(yè)發(fā)展跟不上，強力拉動了軸承進(jìn)口。如在高速鐵路的大發(fā)展中，時速180公里以上的動車組和高速鐵路用的滾子軸承全部為進(jìn)口。而高精度的滾子在滾子軸承中起到的作用非常之大。目前，中國很多加工滾子的工廠都可以批量生產(chǎn)II級滾子和III級滾子，而P4級和P2級滾子軸承需要的I級滾子和O級滾子大多需要挑選出來，生產(chǎn)效率很低。
[0003]滾子球基面是指軸承滾子球形基面的端面。其形狀和精度會對軸承的滾子端面與內(nèi)圈大擋邊的接觸狀態(tài)、潤滑狀態(tài)以及軸承的使用壽命產(chǎn)生影響。采用球基面滾子和套圈斜擋邊結(jié)構(gòu)，可以改善滾子端面與套圈擋邊間的潤滑狀態(tài)，便于潤滑油膜的形成，減少摩擦與溫升，使軸承運行平穩(wěn)，提高軸承的承載能力和轉(zhuǎn)速。所以滾子球基面的形狀和精度對高精度滾子軸承的各項指標(biāo)十分重要。
[0004]滾子球基面的加工目前在國內(nèi)行業(yè)中通常采用砂輪修型方式和范成法磨削加工，由于球基面尺寸SR較大，采用砂輪修型方式磨削難于實現(xiàn)，所以行業(yè)中球基面尺寸SR較大時基本都采用范成法磨削加工。這種磨削方式比較特殊，是靠桶型砂輪端面斜坡邊緣進(jìn)行磨削的，且在工件表面通常有兩條磨削弧形線。范成法磨削加工后的工件表面光潔度比較高，但效率較低，同時又無法檢測砂輪的損耗量，所以不能夠進(jìn)行砂輪剝落損耗的補償。加工的尺寸散差較大，進(jìn)給量控制不好，又極容易出現(xiàn)加工燒傷或“撞車”，損壞砂輪。
[0005]目前國內(nèi)其他企業(yè)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的實現(xiàn)方式是采用液壓油缸或則采用伺服電機(jī)直接驅(qū)動進(jìn)給拖板方式進(jìn)給。其結(jié)構(gòu)為工件固定，砂輪主軸安裝在進(jìn)刀拖板上；或砂輪固定，工件軸安裝在進(jìn)刀拖板上，無論那種方式，都是直接驅(qū)動進(jìn)給。按照范成法磨削原理，均要求滿足工件和砂輪中心線在一個水平面內(nèi)，并且要相交。同時各自圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)，通過砂輪或工件進(jìn)給磨削產(chǎn)生球基面。所以要滿足范成法磨削原理，需要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)完成上述工作?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種改進(jìn)滾子球基面磨削加工的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，可以對砂輪剝落損耗進(jìn)行有效補償。
[0007]本實用新型的整體技術(shù)構(gòu)思是:
[0008]改進(jìn)滾子球基面磨削加工的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，包括砂輪、進(jìn)給拖板、氣缸以及控制裝置，砂輪通過軸座裝配于進(jìn)給拖板上并由氣缸驅(qū)動其軸向進(jìn)給；氣缸及伺服電機(jī)設(shè)置于拖板支架上，進(jìn)給拖板和拖板支架間采用軸向滑動裝配，氣缸的工作端與進(jìn)給拖板上設(shè)置的進(jìn)給推塊連接，觸發(fā)塊位于進(jìn)給推塊與砂輪之間，伺服電機(jī)通過絲杠驅(qū)動絲母上裝配的觸發(fā)塊軸向運動，觸發(fā)塊、進(jìn)給推塊與控制裝置電連接。
[0009]本實用新型的具體技術(shù)構(gòu)思還有:
[0010]優(yōu)選的實施方式是，進(jìn)給拖板和拖板支架間通過滾動直線導(dǎo)軌連接。
[0011]為便于對表面光潔度加工要求較高的滾子進(jìn)行加工，優(yōu)選的實施方式是，還包括一振蕩磨削裝置，該裝置設(shè)于拖板支架下表面，依次通過縱向排列的水平調(diào)整拖板、振蕩拖板、底板與振動電機(jī)連接。
[0012]為便于水平調(diào)整拖板的設(shè)置，優(yōu)選的技術(shù)實現(xiàn)方式是，所述的水平調(diào)整拖板下表面與振蕩拖板上部采用弧面活動裝配。
[0013]所述的振蕩拖板通過十字交叉滾動導(dǎo)軌與底板連接。
[0014]本實用新型的使用方法如下:
[0015]A、砂輪進(jìn)給:氣缸工作推動進(jìn)給拖板，帶動砂輪軸向進(jìn)給，伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動并通過滾珠絲杠上的絲母帶動觸發(fā)塊軸向運動，進(jìn)給時觸發(fā)塊和進(jìn)給推塊接觸并同步動作；
[0016]B、砂輪接觸工件:當(dāng)砂輪接觸工件時，進(jìn)給推塊瞬間靜止，觸發(fā)塊同進(jìn)給推塊脫開，電信號處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0017]C、工件磨削:控制裝置檢測到砂輪與工件接觸后，將信號傳遞給伺服電機(jī)并記錄位置，依此為基點，伺服電機(jī)帶動觸發(fā)塊微量移動并與進(jìn)給推塊產(chǎn)生間隙X，進(jìn)給拖板帶動砂輪進(jìn)刀，磨削加工工件端面，直至進(jìn)給推塊與觸發(fā)塊接觸，電信號處于導(dǎo)通狀態(tài)，加工完成；
[0018]D:砂輪復(fù)位:進(jìn)給拖板后退，帶動砂輪、觸發(fā)塊及進(jìn)給推塊后退。
[0019]間隙X采用人為預(yù)先設(shè)置，X值中含有上次加工后砂輪的損耗量(即進(jìn)給補償量)，砂輪工作面為砂輪端面，每次磨削后砂輪會脫落，所以觸發(fā)塊和進(jìn)給推塊脫開瞬間和上一次存在時間差，在上述時間差里，伺服電機(jī)使觸發(fā)塊移動的距離，即為砂輪損耗量。且進(jìn)給量包含有人為設(shè)置的進(jìn)刀量和控制裝置所檢測的上次磨削后的砂輪損耗量之和，因此該過程可稱為柔性跟蹤磨削。
[0020]當(dāng)需要加工的工件表面光潔度要求較高時，啟動振動磨削裝置對工件進(jìn)行表面加工。
[0021]根據(jù)范成法磨削原理，球基面SR = r/sina
[0022]其中r為為筒形砂輪的平均半徑；a為筒型砂輪軸線與滾子軸線的交角。
[0023]SR誤差大約為±3%。由于加工振蕩振幅最大±0.5-lmm，對SR的誤差值影響非常小。引入了振蕩磨削技術(shù)，降低了表面粗糙度Ra值，減少加工時間，提高了加工效率。
[0024]本實用新型所取得的實質(zhì)性特點和顯著的技術(shù)進(jìn)步在于:
[0025]1、本實用新型通過檢測砂輪的剝落損耗量，從而可以進(jìn)行準(zhǔn)確補償。減小滾子加工的尺寸散差。經(jīng)檢測，改進(jìn)后滾子端面跳動誤差由< 0.005_提高到< 0.001_。
[0026]2、采用柔性跟蹤磨削，可有效防止砂輪