[發明專利]一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法

在審

• 申請號: 201711115348.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107717669A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 林德慶;鄧小林;陳尚群
• 申請（專利權）人: 泉州市德源軸承實業有限公司
• 主分類號: B24B11/04
• 分類號: B24B11/04;B24B41/00;B23B5/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司35205
• 代理人: 車世偉

技術領域

本發明涉及軸承座加工技術領域，具體涉及的是一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法。

背景技術

外球面球軸承座的內球面上由于有兩個鑄造成型的軸承插入槽，兩個鑄造的軸承插入槽使軸承座內球孔的鑄造應力分布不對稱，數控車削內球面后，鑄造應力的釋放會引起內球面很大的形狀誤差，形狀誤差可達到0.10mm，遠遠高于內球面的尺寸公差，只有去除此形狀誤差，軸承座的極限轉速才能提高，噪聲才能下降。

在數控精車內球面后加一道磨削內球面的工序，是去除上述形狀誤差的策略之一。磨削內球面可用成型磨輪直接磨內球面，但此方法產生的磨削力大，對軸承插入槽的存在很敏感，容易產生偏差，而且成型磨輪要經常修磨，工具成本高，加工效率低。磨削內球面也可以用片狀帶R的磨砂輪進行數控磨削，這種方法切削力小，對軸承插入槽的存在不敏感，但要經常修磨磨砂輪的R值，因為R值的變化會影響數控加工中刀具的補償量，從而影響內球面的形狀和尺寸。

發明內容

為了克服上述兩種磨削內球面方法的缺陷，本發明提供了一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法，無需修正磨輪，磨輪的使用壽命可達半年之久，加工精度和效率高。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法，包括以下步驟：

(1)將軸承座安裝在機床的工件主軸上，車刀架上安裝有車刀，磨頭主軸上安裝有金剛石磨輪，此時工件主軸、車刀架和磨頭主軸分別位于各自的原位上，工件主軸、車刀架和磨頭主軸位于同一平面上，工件主軸的延長線和磨頭主軸的延長線相交于一點，記為O點；

(2)通過車刀對軸承座的內球面和油槽分別進行粗車和精車；

(3)啟動金剛石磨輪旋轉，數控磨頭主軸進給至金剛石磨輪的中心與O點重合(即金剛石磨輪球心進給)；

(4)數控工件主軸進給至軸承座內球面的球心與O點重合后，工件主軸開始旋轉(即軸承座球心進給)；

(5)數控磨頭主軸繼續進給，直至金剛石磨輪抵靠在軸承座的內球面上(即金剛石磨輪球徑進給)；

(6)旋轉的金剛石磨輪磨削軸承座的內球孔，通過工件主軸的轉動和金剛石磨輪的轉動，在軸承座的內球孔內形成球面軌跡，完成內球面的磨削；

(7)磨削完成后，數控磨頭主軸退回至金剛石磨輪的中心位于O點，然后數控工件主軸退回原位，最后數控磨頭主軸退回原位。

優選的，所述工件主軸、所述車刀架和所述磨頭主軸分別通過導軌安裝在所述機架上，所述工件主軸、所述車刀架和所述磨頭主軸通過數控可以沿著各自的導軌進給，所述工件主軸的導軌方向和所述車刀架的導軌方向相垂直，所述磨頭主軸的導軌方向和所述工件主軸的導軌方向呈35～40°夾角，以便于金剛石磨輪的磨削，此夾角過小，金剛石磨輪可能磨不到軸承座的內球面邊緣，此夾角過大，金剛石磨輪和軸承座位于O點時，磨頭主軸可能會碰到軸承座的邊緣，無法繼續進給。

優選的，所述金剛石磨輪的直徑以金剛石磨輪能夠順利進入內球孔中且能夠完全磨到內球面的兩側邊沿為宜，金剛石磨輪的直徑太小，則磨不到內球面的兩側邊沿，金剛石磨輪的直徑太大，則無法進入內球孔中。

采用上述技術方案后，本發明一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法，用金剛石磨輪磨削軸承座的內球面，不需要整形修磨，長期可用，這是因為本發明的加工方法是通過一種運動成型的方法來磨削內球面，需要金剛石磨輪球心進給、軸承座球心進給以及金剛石磨輪球徑進給三個數控進給步驟，利用軸承座旋轉的圓和金剛石磨輪旋轉的圓復合形成球體來完成軸承座內球面的磨削，即使磨削過程中金剛石磨輪磨損了，也可通過球徑進給消除磨損帶來的誤差，不會影響內球面精確的磨削。

本發明一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法，具有以下有益效果：

1、數控車削內球面的形狀誤差通過磨削得以消減，形狀誤差從遠大于尺寸誤差降低到小于尺寸誤差，軸承座內球面的尺寸精度和粗糙度得以提高；

2、金剛石磨輪的價格低至幾十元，可使用半年之久，降低了加工成本；

3、金剛石磨輪無需修整，即使有磨損，也可在磨削內球面的過程中自磨自圓，具有自修復的作用，加工效率高；

4、磨削時，金剛石磨輪的上下兩端都牢牢抵靠在內球面上，對軸承座插入槽不敏感，產生的形狀偏差小，加工精度高。

因此，本發明一種通過運動成型加工軸承座內球面的方法，無需修正磨輪，磨輪的使用壽命長，加工精度和效率高。

附圖說明

圖1為本發明中工件主軸1、車刀架2和磨頭主軸3分別位于各自原位的結構示意圖；