CN111002113A - 一种轴承外圈沟坡磨削工艺方法 - Google Patents

一种轴承外圈沟坡磨削工艺方法 Download PDF

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刘泓铄
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Abstract

一种轴承外圈沟坡磨削工艺方法，本发明涉及一种轴承外圈的沟坡磨削方法，它为了解决现有磨削轴承外沟的方法难以保证沟坡工艺精度的问题。磨削方法：一、采用滚轮修整器对砂轮进行修整，修整后的砂轮外轮廓由水平直线段和圆弧段平滑连接，得到修整砂轮；二、磨削：在数控微型轴承外圈沟道磨床上，控制轴承套圈的转速为450～550rpm，修整砂轮的水平直线段磨削加工轴承套圈的直坡，修整砂轮的圆弧段磨削加工轴承套圈的半沟，得到磨削后的轴承套圈；三、使用油石先粗研再精研，完成轴承外圈沟坡的磨削。本发明通过修整砂轮的外轮廓形状，能够实现沟坡一次磨削,实现轴承外圈沟坡形状的精准控制。

Description

一种轴承外圈沟坡磨削工艺方法
技术领域
本发明涉及一种轴承外圈的沟坡磨削方法。
背景技术
微型推力角接触球轴承外沟通常为半沟加直坡结构，而坡顶直径和沟底径的相互位置相互关系，决定了轴承的旋转和装配精度，因此坡顶直径和沟底径的尺寸差和行为公差是保证产品精度的重要环节。
现行磨削的工艺方法是使用专用轴承外沟磨床，先磨削沟道然后轴向移动工件轴磨削直坡部分。但由于此种方法是靠弹簧卡盘以轴承外径和端面进行定位，此种定位方式的定位精度较低，而且对操作者的加工技能要求非常高。因此轴承套圈的安装入位精度和工件轴的轴向移动速度及精度都直接影响沟坡的相互关系和几何精度，而且此种工艺方法加工的轴向和径向进给均为手工操作，直接影响轴承套圈沟道的一致性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有磨削轴承外沟的方法难以保证沟坡的工艺精度的问题，而提供一种轴承外圈沟坡磨削工艺方法。
本发明轴承外圈沟坡磨削工艺方法按照下列步骤实现：
一、采用滚轮修整器对砂轮进行修整，修整后的砂轮外轮廓由水平直线段和圆弧段平滑连接而成，得到修整砂轮；
二、磨削：在数控微型轴承外圈沟道磨床上，通过压力转子对被加工轴承套圈进行定位，控制轴承套圈的转速为450～550rpm，被加工轴承套圈和修整砂轮的旋转方向相反，修整砂轮的水平直线段磨削加工轴承套圈的直坡，修整砂轮的圆弧段磨削加工轴承套圈的半沟，得到磨削后的轴承套圈；
三、精研：设定磨削后的轴承套圈的转速为100～140rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为180～220rpm继续使用油石精研，完成轴承外圈沟坡的磨削。
由于微型推力角接触球轴承外沟的沟曲率过小，而直坡到沟底距离又过小，使用传统的插补法修整砂轮难以实现，本发明通过修整砂轮的外轮廓形状，能够实现沟坡一次磨削,使坡低于沟0.01～0.02mm，保证沟曲率准确和表面形貌的精细，并采用压力转子保证轴承外圈在磨削加工时的定位准确和旋转稳定，终磨的磨削量控制在0.02～0.04mm，提高外圈沟道的尺寸精度和几何精度，为精研加工提供良好的基础。
本发明精研采用双工位精研机，粗研改善尺寸精度和几何精度，精研改善沟道表面粗糙度。
本发明轴承外圈沟坡磨削工艺方法能够实现轴承外圈沟坡形状的精准控制。
附图说明
图1为实施例步骤一中滚轮修整器对砂轮修整的结构示意图；
图2为实施例步骤二中砂轮磨削轴承套圈的结构示意图；
图3为实施例得到的轴承外圈沟坡的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式轴承外圈沟坡磨削工艺方法按照下列步骤实施：
一、采用滚轮修整器4对砂轮1进行修整，修整后的砂轮1外轮廓由水平直线段1-1和圆弧段1-2平滑连接而成，得到修整砂轮；
二、磨削：在数控微型轴承外圈沟道磨床上，通过压力转子对被加工轴承套圈进行定位，控制轴承套圈的转速为450～550rpm，被加工轴承套圈和修整砂轮的旋转方向相反，修整砂轮的水平直线段1-1磨削加工轴承套圈的直坡2，修整砂轮的圆弧段1-2磨削加工轴承套圈的半沟3，得到磨削后的轴承套圈；
三、精研：设定磨削后的轴承套圈的转速为100～140rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为180～220rpm继续使用油石精研，完成轴承外圈沟坡的磨削。
本实施方式使用数控微型轴承外圈沟道磨床，使用电主轴滚轮修整器成型修整砂轮，再通过伺服***，对砂轮轴轴向移动和工件轴的径向移动实现伺服控制。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中控制滚轮修整器4的转速为60000rpm。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中砂轮1圆弧段1-2的曲率比待加工轴承套圈半沟3的曲率大0.02～0.05mm。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中砂轮1采用CBN砂轮。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤二中磨削过程中修整砂轮1的转速为80000～90000rpm。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤二控制终磨的磨削量为0.02～0.04mm。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤三中所述的油石为CBN油石。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤三中设定磨削后的轴承套圈的转速为120rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为200rpm继续使用油石精研。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤三中油石摆动频率设定为200次/分钟。
实施例：本实施例轴承外圈沟坡磨削工艺方法按照下列步骤实施：
一、采用滚轮修整器4对砂轮1进行修整，修整后的砂轮1外轮廓由水平直线段1-1和圆弧段1-2平滑连接而成，得到修整砂轮；
二、磨削：在数控微型轴承外圈沟道磨床上，通过压力转子对被加工轴承套圈进行定位，控制轴承套圈的转速为500rpm，被加工轴承套圈和修整砂轮的旋转方向相反，修整砂轮的水平直线段1-1磨削加工轴承套圈的直坡2，修整砂轮的圆弧段1-2磨削加工轴承套圈的半沟3，控制修整砂轮的转速为80000rpm，控制终磨的磨削量为0.02mm，得到磨削后的轴承套圈；
三、精研：设定磨削后的轴承套圈的转速为120rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为200rpm继续使用油石精研，完成轴承外圈沟坡的磨削。
本实施例轴承外圈沟坡磨削工艺方法能有效的杜绝现行加工工艺出现的缺陷和问题，使之能够满足轴承的精度和寿命要求。
通过本实施例轴承外圈沟坡磨削工艺方法加工一批轴承外圈细磨和精研近200件。以下为几何精度：尺寸精度(mm)为0.01(工艺要求0～0.02mm)；沟位置(mm)为0.005(工艺要求-0.005～+0.035mm)；椭圆度(mm)为0.0005(工艺要求0～0.001mm)；坡允高(mm)为0.004(工艺要求0～0.005mm)；表面粗糙度(μm)Ra为0.032(工艺要求0～0.04μm)；波纹度(μm)为0.1(工艺要求0～0.2μm)，试验结果完全符合工艺要求。

Claims (8)

1.轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于该磨削工艺按以下步骤实现：
一、采用滚轮修整器(4)对砂轮(1)进行修整，修整后的砂轮(1)外轮廓由水平直线段(1-1)和圆弧段(1-2)平滑连接而成，得到修整砂轮；
二、磨削：在数控微型轴承外圈沟道磨床上，通过压力转子对被加工轴承套圈进行定位，控制被加工轴承套圈的转速为450～550rpm，被加工轴承套圈和修整砂轮的旋转方向相反，修整砂轮的水平直线段(1-1)磨削加工轴承套圈的直坡(2)，修整砂轮的圆弧段(1-2)磨削加工轴承套圈的半沟(3)，得到磨削后的轴承套圈；
三、精研：设定磨削后的轴承套圈的转速为100～140rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为180～220rpm继续使用油石精研，完成轴承外圈沟坡的磨削。
2.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤一中控制滚轮修整器(4)的转速为60000rpm。
3.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤一中砂轮(1)圆弧段(1-2)的曲率比待加工轴承套圈半沟(3)的曲率大0.02～0.05mm。
4.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤一中砂轮(1)采用CBN砂轮。
5.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤二中磨削过程中修整砂轮(1)的转速为80000～90000rpm。
6.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤二控制终磨的磨削量为0.02～0.04mm。
7.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤三中所述的油石为CBN油石。
8.根据权利要求1所述的轴承外圈沟坡磨削工艺方法，其特征在于步骤三中设定磨削后的轴承套圈的转速为120rpm，通过油石进行粗研，然后调节磨削后的轴承套圈的转速为200rpm继续使用油石精研。
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