【技术实现步骤摘要】
用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘及设备
本技术涉及一种用于铁磁性材质(如GCr15、G20CrNi2MoA、Cr4Mo4V等)的凸度圆锥滚子滚动表面精加工的磁性研磨盘套件及研磨设备,属于轴承滚动体精密加工
技术介绍
圆锥滚子轴承广泛应用于各类旋转机械。作为圆锥滚子轴承重要零件之一的凸度圆锥滚子,其滚动表面的形状精度和尺寸一致性对轴承的性能具有重要影响。现阶段,公知的凸度圆锥滚子滚动表面的加工工艺流程为:毛坯成型(车削或冷镦或扎制)、粗加工(软磨滚动表面)、热处理、半精加工(硬磨滚动表面)和精加工。公知的凸度圆锥滚子滚动表面精加工的主要工艺方法是超精加工。超精加工是一种利用细粒度油石作为磨具,油石对工件加工表面施加较低的压力并沿工件加工表面作高速微幅往复振动和低速进给运动,从而实现微量切削的光整加工方法。目前,凸度圆锥滚子滚动表面的精加工多采用无心贯穿式超精加工方法。其设备的加工部分由一对带螺旋滚道的超精螺旋导辊和一个(或一组)装有油石的超精头组成,凸度圆锥滚子由导辊支撑并驱动,在作旋转运动的同时又沿一与凸度圆锥滚子滚动表面素线相适应的轨迹作低速进给运动,超精头以较低的压力将油石压向凸度圆锥滚子滚动表面的同时油石沿凸度圆锥滚子滚动表面的素线作高速微幅往复振动,对凸度圆锥滚子的滚动表面实施精加工。在无心贯穿式超精加工过程中,同一批次的凸度圆锥滚子依次贯穿通过加工区域并经受油石超精加工。此外还有一种无心切入式超精加工方法,其设备的加工部分由一对平行布置的超精导辊和一个(或一组)装有油石的超精头组成,凸度圆锥滚子在导辊的支撑并驱动下作旋转运动,超精 ...
【技术保护点】
1.一种用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘,其特征在于,包括一对同轴的第一研磨盘(21)和第二研磨盘(22),所述第一研磨盘(21)的正面(211)与第二研磨盘(22)的正面(221)相对布置;所述第一研磨盘(21)的正面(211)包括一组放射状分布的内凹弧线沟槽(2111)和连接相邻的两个内凹弧线沟槽(2111)的过渡面(2112);所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)在一两侧对称的扫描面(21113)上,所述扫描面(21113)为等截面扫描面;所述扫描面(21113)的扫描路径为圆弧,所述扫描面(21113)的母线在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内;在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内,所述扫描面(21113)的截面轮廓(211131)为两条对称的直线段,所述两条直线段之间的夹角为2θ;组成所述内凹弧线沟槽的工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)的两条对称直线段所对应的被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线近似为圆弧;所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)为包含所述扫描面(21113)的截面轮廓(21 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘,其特征在于,包括一对同轴的第一研磨盘(21)和第二研磨盘(22),所述第一研磨盘(21)的正面(211)与第二研磨盘(22)的正面(221)相对布置;所述第一研磨盘(21)的正面(211)包括一组放射状分布的内凹弧线沟槽(2111)和连接相邻的两个内凹弧线沟槽(2111)的过渡面(2112);所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)在一两侧对称的扫描面(21113)上,所述扫描面(21113)为等截面扫描面;所述扫描面(21113)的扫描路径为圆弧,所述扫描面(21113)的母线在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内;在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内,所述扫描面(21113)的截面轮廓(211131)为两条对称的直线段,所述两条直线段之间的夹角为2θ;组成所述内凹弧线沟槽的工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)的两条对称直线段所对应的被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线近似为圆弧;所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)为包含所述扫描面(21113)的截面轮廓(211131)的对称线(211132)和所述扫描面(21113)的扫描路径的平面;研磨加工时被加工凸度圆锥滚子的轴线(31)在所述内凹弧线沟槽工作面(21111)的对称平面(21112)内,所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)与所述内凹弧线沟槽工作面(21111)的两对称侧面分别发生线接触;所述扫描面(21113)的圆弧扫描路径过被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q3),所述圆弧扫描路径为所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116);所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116)与被加工凸度圆锥滚子的轴线(31)相交,交点位于被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q3);所述被加工凸度圆锥滚子(3)的半锥角为所述被加工凸度圆锥滚子(3)的轴线(31)与所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116)在所述交点(Q3)的切线(211161)的夹角为γ,且:所有所述内凹弧线沟槽的基线(21116)分布于一内凹圆弧回转面上,所述内凹圆弧回转面为所述第一研磨盘(21)的基面(214),所述基面(214)的轴线为所述第一研磨盘(21)的轴线(213);所述内凹弧线沟槽的基线(21116)在所述第一研磨盘的轴截面(215)内,所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)与包含所述内凹弧线沟槽基线(21116)的所述第一研磨盘的轴截面(215)重合;所述第二研磨盘的正面(221)包括一条或多条螺旋槽(2211)和连接相邻螺旋槽(2211)的过渡面(2212);所述螺旋槽的工作面(22111)包括研磨加工时与被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)发生接触的工作面一(221111)和与被加工凸度圆锥滚子的大头端球基面(342)或大头端倒圆角(341)或小头端倒圆角(331)发生接触的工作面二(221112),所述工作面一(221111)和工作面二(221112)分别在扫描面一(221121)和扫描面二(221122)上,所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)均为等截面扫描面;在所述第一研磨盘内凹弧线沟槽工作面(21111)的约束下,被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)与所述工作面一(221111)相切,所述大头端球基面(342)或大头端倒圆角(341)或小头端倒圆角(331)与所述工作面二(221112)相切;所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)的扫描路径(22116)均为过所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q)、且分布于一外凸圆弧回转面上的圆弧回转面等角螺旋线;所述外凸圆弧回转面为所述第二研磨盘(22)的基面(224),所述基面(224)的轴线为所述第二研磨盘(22)的轴线(223);所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)的母线均在所述第二研磨盘的轴截面(225)内;所述第二研磨盘基面在第二研磨盘轴截面内的截线(2241)的曲率半径R21等于所述第一研磨盘基面在第一研磨盘轴截面内的截线(2141)的曲率半径R11,所述第二研磨盘基圆(2240)的曲率半径R22等于所述第一研磨盘基圆(2140)的曲率半径R12;所述第一研磨盘基面的截线(2141)和第二研磨盘基面的截线(2241)与各自的曲率中心或者均在所述第一研磨盘的轴线(213)和第二研磨盘的轴线(223)的同侧,或者均在所述第一研磨盘的轴线(213)和第二研磨盘的轴线(223)的两侧;所述第二研磨盘的基体(220)由导磁材料制造,在所述第二研磨盘(22)的基体(220)的内部嵌装有环状磁性结构(226),在所述第二研磨盘的正面(221)上嵌入有一组圆环带状或螺旋带状非导磁材料(228);所述第二研磨盘的基体(220)的导磁材料和嵌入的圆环带状或螺旋带状非导磁材料(228)在所述第二研磨盘的正面(221)上紧密相连并共同组成了所述第二研磨盘的正面(221);当被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线不是所述内凹弧线沟槽的工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)的两条对称直线段所对应的近似为圆弧的凸度曲线时,与之相适应的内凹弧线沟槽工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)根据所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线进行相应的修形。2.根据权利要求1所述用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘,其特征在于,所述第一研磨盘各内凹弧线沟槽(2111)的入口(21118)均位于所述第一研磨盘(21)的外缘,所述第一研磨盘各内凹弧线沟槽(2111)的出口(21119)均位于所述第一研磨盘(21)的内缘;或者所述第一研磨盘各内凹弧线沟槽(2111)的入口(21118)均位于所述第一研磨盘(21)的内缘,所述第一研磨盘各内凹弧线沟槽(2111)的出口(21119)均位于所述第一研磨盘(21)的外缘。3.一种用于铁磁性材质的凸度圆锥滚子滚动表面精加工的研磨设备,其特征在于,包括主机、滚子循环盘外系统(4)和如权利要求1或2所述用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘(2);所述主机包括基座(11)、立柱(12)、横梁(13)、滑台(14)、上托盘(15)、下托盘(16)、轴向加载装置(17)和主轴装置(18);所述基座(11)、立柱(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:任成祖,张婧,陈光,刘伟峰,靳新民,闫传滨,陈洋,张云辉,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:新型
国别省市:天津,12
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