[發(fā)明專利]超聲作用下雙曲盤研磨凸度滾子加工裝置及加工方法

有效

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• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN104942663B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘美鵬;袁巨龍;左春檉;姚蔚峰
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04
• 代理公司: 北京翔甌知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11480
• 代理人: 康云曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裝備制造業(yè)加工領(lǐng)域，具體地說是一種超聲作用下雙曲盤研磨凸度滾子加工裝置及加工方法。

背景技術(shù)

軸承是精密機械、儀器設(shè)備中的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，是發(fā)展精密機床、精密儀器、國防等領(lǐng)域高科技裝備的重要基礎(chǔ)，其精度對裝備的總體性能有著重大影響。圓柱滾子軸承是軸承中重要一類，主要用于高剛度和重負荷的工程中。圓柱滾子作為圓柱滾子軸承的關(guān)鍵零件，對圓柱滾子軸承的性能和壽命起到至關(guān)重要的作用。國內(nèi)圓柱滾子大多數(shù)都不帶凸度，致使軸承在運轉(zhuǎn)過程中滾子兩端邊緣壓力奇異分布(即邊緣效應(yīng))，使?jié)L子兩端過早疲勞磨損而失效。研究帶凸度的圓柱滾子(簡稱凸度滾子)對提高軸承的使用壽命、動態(tài)性能、額定動負荷和靜負荷具有重要意義。

目前，凸度滾子的加工在國內(nèi)外普遍采用貫穿磨削法和貫穿超精研法。這兩種方法的主要局限性：一是每次只能加工出一個凸度滾子，因此加工效率低和一致性差；二是凸度滾子精度和表面粗糙度靠導(dǎo)輥精度保證，而導(dǎo)輥的修磨操作難度大，因此加工出的凸度滾子精度不高和表面粗糙值較大。目前，高精度軸承、導(dǎo)軌等部件對滾動體的精度和一致性都有很高的要求，因此，迫切需要研究一種適合高精度凸度滾子的高效、低成本的批量加工方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超聲作用下雙曲盤研磨凸度滾子加工裝置。

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的凸度滾子加工過程中存在的加工效率低、一致性差、精度不高和表面粗糙值較大的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種超聲作用下雙曲盤研磨凸度滾子加工裝置，包括箱體、驅(qū)動裝置、研磨裝置、超聲發(fā)生裝置、氣壓調(diào)節(jié)裝置和拋光液輸送裝置，所述的驅(qū)動裝置包括電機、聯(lián)軸器和皮帶，所述的聯(lián)軸器的下方設(shè)有帶輪軸，所述的箱體上端的左中部設(shè)有帶輪軸固定套，所述帶輪軸設(shè)于該帶輪軸固定套內(nèi)；所述的研磨裝置包括上基盤和下基盤，所述聯(lián)軸器連接下基盤與帶輪軸連接；所述的超聲發(fā)生裝置包括換能器、變幅桿、導(dǎo)線和超聲發(fā)生器，所述的變幅桿設(shè)于所述上基盤的上方，并固定不轉(zhuǎn)動，所述的換能器設(shè)于所述變幅桿的上方；所述的氣壓調(diào)節(jié)裝置包括氣泵、氣壓調(diào)節(jié)閥、氣缸、活塞、連桿、連接板和銅管，所述的氣壓調(diào)節(jié)閥設(shè)于所述氣缸的上方，所述活塞設(shè)于所述氣缸內(nèi)，且所述的連桿連接于所述活塞的下方，所述的連桿和所述換能器之間通過所述的連接板連接固定；所述的拋光液輸送裝置包括第一拋光液容器、第二拋光液容器、第一拋光液輸送管、第二拋光液輸送管、第三拋光液輸送管和第四拋光液輸送管，所述的第一拋光液容器和第二拋光液容器分別設(shè)于所述上基盤上方的左右兩側(cè)，所述的第一拋光液容器通過第一拋光液輸送管和第二拋光液輸送管與上基盤的左部相接，所述的第二拋光液容器通過第三拋光液輸送管和第四拋光液輸送管與上基盤的右部相接。

優(yōu)選的，所述箱體的右端上方設(shè)有立柱，所述的氣泵設(shè)于立柱中部，且通過銅管與所述氣壓調(diào)節(jié)閥連接；所述的氣缸和所立柱的上端通過搖臂相連接；所述的第一拋光液容器和第二拋光液容器分別通過支架固定在箱體上方；所述的超聲換能器設(shè)于所述箱體內(nèi)，且通過導(dǎo)線與所述的換能器相接。

優(yōu)選的，所述上基盤和下基盤相互對應(yīng)相同位置上都開設(shè)環(huán)狀曲面溝槽，每道相鄰的溝槽之間設(shè)有拋光液輸送孔，所述的第一拋光液輸送管的右端、第二拋光液輸送管的右端、第三拋光液輸送管的左端和第四拋光液輸送管的左端與所述的拋光液輸送孔相接。

作為進一步優(yōu)選的，所述的上基盤和下基盤之間還設(shè)有保持架，所述的保持架上設(shè)有滾子定位孔，所述的滾子定位孔沿著所述上基盤和下基盤上的溝槽分布。

優(yōu)選的，所述的帶輪軸和帶輪軸固定套之間設(shè)有軸承。

優(yōu)選的，所述的電機上設(shè)有第一皮帶輪，所述帶輪軸下端設(shè)有第二皮帶輪，所述的第一皮帶輪和第二皮帶輪通過皮帶相接。

一種由超聲作用下雙曲盤研磨凸度滾子加工裝置實現(xiàn)的加工方法，方法由以下步驟實現(xiàn)：

(1)、圓柱滾子放置于上基盤和下基盤之間，通過保持架定位在溝槽內(nèi)；

(2)、超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲頻電信號，換能器將超聲頻電信號轉(zhuǎn)換成機械振動后由變幅桿將超聲頻電信號放大輸送到上基盤；

(3)、氣壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氣壓，通過調(diào)節(jié)活塞上的壓力，在連桿和連接板的作用下調(diào)節(jié)上基盤預(yù)加載荷；

(4)、將拋光液輸送至上下基盤間；

(5)、在電機的帶動下，進行研磨，得到凸度滾子。

本發(fā)明的有益效果為：1.凸度滾子的一致性好；2.凸度滾子加工效率高、精度高；3.加工的凸度滾子表面質(zhì)量好。4.降低了凸度滾子的生產(chǎn)成本。

附圖說明