[發明專利]改進滾子球基面磨削加工的進給機構及其使用方法

有效

• 申請號: 201510111429.2
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN104647208B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 楊其升;侯亞新;夏樹寶
• 申請（專利權）人: 河北富恒機械科技開發有限公司
• 主分類號: B24B47/20
• 分類號: B24B47/20;B24B11/04
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司13101
• 代理人: 田文其

技術領域

本發明涉及軸承滾子球基面的磨削加工，特別是指改進滾子球基面磨削加工的進給機構及其使用方法。

背景技術

軸承是國家重大技術裝備的關鍵零部件，隨著我國滾子軸承工藝技術的發展，特別是最近幾年與滾子軸承相關的機械裝備的進步，對高品質滾子軸承的需求與日俱增。目前轎車、高鐵、風電、精密機床主軸配套軸承等高端軸承的制造在國內軸承行業屬于空白，長期依靠進口。由于我國軸承工業發展跟不上，強力拉動了軸承進口。如在高速鐵路的大發展中，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0級滾子大多需要挑選出來，生產效率很低。

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圈大擋邊的接觸狀態、潤滑狀態以及軸承的使用壽命產生影響。采用球基面滾子和套圈斜擋邊結構，可以改善滾子端面與套圈擋邊間的潤滑狀態，便于潤滑油膜的形成，減少摩擦與溫升，使軸承運行平穩，提高軸承的承載能力和轉速。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十分重要。

滾子球基面的加工目前在國內行業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，所以行業中球基面尺寸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，所以不能夠進行砂輪剝落損耗的補償。加工的尺寸散差較大，進給量控制不好，又極容易出現加工燒傷或“撞車”，損壞砂輪。

目前國內其他企業的進給機構的實現方式是采用液壓油缸或則采用伺服電機直接驅動進給拖板方式進給。其結構為工件固定，砂輪主軸安裝在進刀拖板上；或砂輪固定，工件軸安裝在進刀拖板上，無論那種方式，都是直接驅動進給。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，并且要相交。同時各自圍繞自己的軸線旋轉，通過砂輪或工件進給磨削產生球基面。所以要滿足范成法磨削原理，需要相應的結構完成上述工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改進滾子球基面磨削加工的進給機構及其使用方法，可以對砂輪剝落損耗進行有效補償。

本發明的整體技術構思是：

改進滾子球基面磨削加工的進給機構，包括砂輪、進給拖板、氣缸以及控制裝置，砂輪通過軸座裝配于進給拖板上并由氣缸驅動其軸向進給；氣缸及伺服電機設置于拖板支架上，進給拖板和拖板支架間采用軸向滑動裝配，氣缸的工作端與進給拖板上設置的進給推塊連接，觸發塊位于進給推塊與砂輪之間，伺服電機通過絲杠驅動絲母上裝配的觸發塊軸向運動，觸發塊、進給推塊與控制裝置電連接。

改進滾子球基面磨削加工的進給機構的使用方法，包括如下工藝步驟：

A、砂輪進給：氣缸工作推動進給拖板，帶動砂輪軸向進給，伺服電機驅動滾珠絲杠轉動并通過滾珠絲杠上的絲母帶動觸發塊軸向運動，進給時觸發塊和進給推塊接觸并同步動作；

B、砂輪接觸工件：當砂輪接觸工件時，進給推塊瞬間靜止，觸發塊同進給推塊脫開，電信號處于關閉狀態；

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并記錄位置，依此為基點，伺服電機帶動觸發塊微量移動并與進給推塊產生間隙X，進給拖板帶動砂輪進刀，磨削加工工件端面，直至進給推塊與觸發塊接觸，電信號處于導通狀態，加工完成；

D：砂輪復位：進給拖板后退，帶動砂輪、觸發塊及進給推塊后退。

間隙X采用人為預先設置,X值中含有上次加工后砂輪的損耗量(即進給補償量)，砂輪工作面為砂輪端面，每次磨削后砂輪會脫落，所以觸發塊和進給推塊脫開瞬間和上一次存在時間差，在上述時間差里，伺服電機使觸發塊移動的距離，即為砂輪損耗量。且進給量包含有人為設置的進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。

本發明的具體技術構思還有：

優選的實施方式是，進給拖板和拖板支架間通過滾動直線導軌連接。

為便于對表面光潔度加工要求較高的滾子進行加工，優選的實現方式是，還包括一振蕩磨削裝置，該裝置中在拖板支架下表面依次通過縱向排列的水平調整拖板、振蕩拖板、底板與振動電機連接。

為便于水平調整拖板的設置，優選的技術實現方式是，所述的水平調整拖板下表面與振蕩拖板上部采用弧面活動裝配。