[發明專利]用于圓柱滾子的滾動表面精加工的研具套件、設備及方法

有效

• 申請號: 202110885915.5
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113524018B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 任成祖;耿昆;劉偉峰;陳光;何春雷;蘇涌翔;閆傳濱;靳新民
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B24B37/02
• 分類號: B24B37/02;B24B37/34;B24B1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種用于圓柱滾子的滾動表面精加工的研具套件，其特征在于，包括研磨套(21)和研磨條組件；研磨加工時，所述研磨套(21)與所述研磨條組件同軸，所述研磨條組件貫穿所述研磨套(21)；所述研磨套(21)的內表面設有一條或者多條螺旋槽(211)，所述螺旋槽(211)為圓柱螺旋槽；所述研磨條組件包括不少于3個、呈圓周柱狀陣列分布的研磨條(22)，各研磨條(22)與所述研磨套(21)的內表面相對的表面為所述研磨條(22)的正面，每個研磨條(22)的正面均設置有一條沿所述研磨條(22)的長度方向貫穿所述研磨條(22)的直線溝槽(221)；

所述螺旋槽(211)的表面包括研磨加工時與要加工的圓柱滾子發生接觸的螺旋槽工作面(2111)，所述直線溝槽(221)的表面包括研磨加工時與所述圓柱滾子發生接觸的直線溝槽工作面(2211)；

研磨加工時，在所述螺旋槽(211)與所述直線溝槽(221)的每一交會處分布一個圓柱滾子；對應每一交會處，所述螺旋槽工作面(2111)與所述直線溝槽工作面(2211)合圍而成的區域為研磨加工區域；所述研磨條組件與所述研磨套(21)繞所述研磨條組件的軸線(223)相對回轉，所述研磨條(22)沿所述研磨條組件的徑向向分布在所述螺旋槽(211)內的圓柱滾子施加工作壓力；在所述研磨加工區域，所述圓柱滾子分別與所述螺旋槽工作面(2111)和直線溝槽工作面(2211)發生接觸；所述圓柱滾子在所述螺旋槽工作面(2111)的摩擦驅動下繞自身軸線作旋轉運動，同時在所述直線溝槽工作面(2211)和螺旋槽工作面(2111)的推擠作用下分別沿所述螺旋槽(211)和直線溝槽(221)移動，所述圓柱滾子的滾動表面(32)與所述螺旋槽工作面(2111)和直線溝槽工作面(2211)發生相對滑動，從而實現對所述滾動表面(32)的研磨加工；

所述螺旋槽工作面(2111)在螺旋槽掃描面(2112)上，所述螺旋槽掃描面(2112)為等截面掃描面，所述螺旋槽工作面(2111)是連續的或者是斷續的；以所述圓柱滾子作為所述螺旋槽掃描面(2112)的實體掃描的掃描輪廓A，所述螺旋槽掃描面(2112)的掃描路徑A為圓柱螺旋線，將過所述圓柱滾子的質心(O₁)的掃描路徑A記為圓柱螺旋線A(2121)，所有圓柱螺旋線A(2121)在同一圓柱面上，所述圓柱螺旋線A(2121)的軸線為所述研磨套(21)的軸線；

所述直線溝槽工作面(2211)在直線溝槽掃描面(2212)上，所述直線溝槽掃描面(2212)為等截面掃描面，所述直線溝槽工作面(2211)是連續的或者是斷續的；以所述圓柱滾子作為所述直線溝槽掃描面(2212)的實體掃描的掃描輪廓B，所述直線溝槽掃描面(2212)的掃描路徑B為平行于所述研磨條組件的陣列軸的直線，將過所述圓柱滾子的質心(O₁)的掃描路徑B記為直線B(2221)，所述直線B(2221)到所述陣列軸的距離為陣列半徑，所述陣列軸為所述研磨條組件的軸線；

研磨加工時，所述陣列半徑相等于所述圓柱螺旋線A(2121)的半徑。

2.根據權利要求1所述的用于圓柱滾子的滾動表面精加工的研具套件，其特征在于，作為所述掃描輪廓B的圓柱滾子的軸線(31)重合于所述直線B(2221)；將所述掃描輪廓B沿所述掃描路徑B進行實體掃描，則在所述研磨條(22)的正面由所述掃描輪廓B包絡形成的溝槽表面為所述直線溝槽掃描面(2212)；所述掃描路徑A是圓柱等距螺旋線或者圓柱非等距螺旋線；作為所述掃描輪廓A的圓柱滾子的軸線(31)平行于所述研磨套的軸線(213)；將所述掃描輪廓A沿所述掃描路徑A進行實體掃描，則在所述研磨套(21)的內表面由作為所述掃描輪廓A的圓柱滾子的滾動表面(32)和一端的端面倒圓角(34)包絡形成的溝槽表面為所述螺旋槽掃描面(2112)。