[發明專利]一種超高性能鋼球加工裝置

有效

• 申請號: 201610070538.9
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105666306B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張金山;張鶴
• 申請（專利權）人: 張金山
• 主分類號: B24B31/00
• 分類號: B24B31/00;B24B31/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 支文彬

技術領域

本發明涉及超高性能鋼球的加工工藝及加工裝置。

背景技術

《中國制造2025》明確指出，制造業是國民經濟的主體，是立國之本，興國之器，強國之基。并特別指出“四基”等工業基礎能力薄弱是制約我國制造業創新發展和質量提升的癥結所在。

軸承是裝備制造業的關鍵核心基礎零部件。我國高端裝備制造業發展的瓶頸是高端軸承的缺乏。如目前高檔汽車、高鐵、精密機床主軸配套軸承等高端軸承一直是中國軸承行業的軟肋，長期依靠進口。特別是用于航空發動機配套的高轉速、高精密、高可靠性的頂級軸承已成為中國在航空發動機研發中難以翻越的“珠穆朗瑪峰”。我國連進口該類軸承的機會都沒有。因此我國雖然是軸承生產和消費大國，但非軸承制造強國。

發明內容

本發明為了克服以上我國在高端軸承新技術領域的嚴重不足，針對高端軸承重要部件—鋼球，提供了一種對鋼球性能和質量起到十分重要的磨、研工序超精密、鏡面磨削加工新工藝。使鋼球(不限材質)在磨削時不但能滾動自轉，同時還實現回轉自旋，使鋼球滾動自轉軸線兩端球面部位和自身的回轉自旋軸線兩端球面部位的表面位置在磨削過程中的連續相互交換，從而首次實現了球面各部位的同步均勻磨削，并由該創新實現了鋼球性能和質量大幅提高的效果。以及實現該工藝超高性能鋼球的加工工藝及加工裝置。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種超高性能鋼球加工工藝，包括如下步驟：

a)鋼球磨削過程中鋼球以滾動方向繞滾動軸線自轉運動；

b)鋼球在自轉運動的同時，以回轉自旋方向繞與滾動軸線呈夾角設置的回轉自旋軸線回轉自旋運動。

為了實現更均勻的磨削，上述滾動軸線與回轉自旋軸線的夾角為80°-90°。

一種超高性能鋼球加工裝置，包括：N個壓力磨盤以及N個分別與壓力磨盤相對稱設置的動力磨盤，N為大于等于2的自然數，所述N個壓力磨盤內部形成圓弧形容腔的磨削滾道Ⅰ，所述N個動力磨盤內部形成圓弧形容腔的磨削滾道Ⅱ，鋼球位于N個動力磨盤與N個壓力磨盤之間的磨削滾道Ⅰ和磨削滾道Ⅱ內，所述鋼球與磨削滾道Ⅰ和磨削滾道Ⅱ之間填充有磨料，動力磨盤驅動鋼球滾動的滾動軸線與壓力磨盤對鋼球的正壓力方向呈夾角設置。

上述N個壓力磨盤內部的磨削滾道Ⅰ呈圓形結構，所述N個動力磨盤內部的磨削滾道Ⅱ呈與磨削滾道Ⅰ同軸且等直徑的圓形結構，呈環形的磨削滾道Ⅰ和磨削滾道Ⅱ的圓心與動力磨盤的旋轉中心相互同心。

本發明的有益效果是：鋼球在機床磨盤內加工時磨、研工作過程鋼球的公轉與滾動自轉和回轉自旋成圓運動磨削條件與磨料、磨盤共同參與了磨削，其單粒鋼球在滾動自轉的同時，還要實現鋼球Q的回轉自旋。該創新首次真正實現了球面各點的均勻磨削、和鋼球成品圓度達到接近理想球體的精度標準。該球體磨削成圓運動的規律和目的，在于鋼球Q滾動軸線W兩端球面部位和自身的回轉自旋軸線 P兩端球面部位的表面位置連續相互交換。從而實現球面各部位的同步均勻磨削。

附圖說明

圖1為本發明鋼球成圓磨削過程球體運動軌跡方向示意圖；

圖2為圖1中的B-B剖面結構示意圖；

圖中，Q.鋼球W.滾動軸線V.滾動方向P.回轉自旋軸線D.回轉自旋方向l. 磨料m.動力磨盤Ⅰn.動力磨盤ⅡE.壓力磨盤Ⅰu.壓力磨盤Ⅱi.動力磨盤Ⅰ壓力方向y.壓力磨盤Ⅰ反作用力方向r.動力磨盤Ⅱ壓力方向f.壓力磨盤Ⅱ反作用力方向。

具體實施方式

下面結合附圖1、附圖2對本發明做進一步說明。

一種超高性能鋼球加工工藝，包括如下步驟：

a)鋼球Q磨削過程中鋼球以滾動方向V繞滾動軸線W自轉運動；b)鋼球Q在自轉運動的同時，以回轉自旋方向D繞與滾動軸線W呈夾角設置的回轉自旋軸線P 回轉自旋運動。