一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床制造技术

一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，涉及轴承加工技术领域，所述磨床采用平形砂轮，砂轮轴线在平行于导辊轴线的铅垂平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角

A kind of guide roller grinder for superfinishing tapered roller

【技术实现步骤摘要】
一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床
本技术属于轴承加工
，具体涉及一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床。
技术介绍
圆锥滚子是滚动轴承的一种重要零件，其锥面需要进行磨削和超精研。圆锥滚子锥面的磨削和超精研通常采用无心贯穿式加工方式，其中超精研时使用的导辊和磨削时用的导轮都是起到主轴作用的重要专用部件，其自身的加工精度直接影响圆锥滚子的加工质量。导辊的主要工作面是与滚子直接接触的两个螺旋工作面，其一是与滚子的滚动面接触的螺旋形面，其二是与滚子球基面接触的螺旋档边。由于导辊螺旋工作面结构特殊，结构参数需要根据滚子型号和超精研加工要求专门设计，而且磨削精度要求高，因此需要专用的导辊磨床进行磨削加工。导辊的这两个主要工作面都容易磨损，磨损后需进行修复性磨削加工才能重新使用。导轮上直接与圆锥滚子接触的工作面具有与导辊类似的结构及使用特征，因此，导辊的磨削方法及磨床也可用于导轮磨削。作为磨削导辊和导轮的专用磨床，要求既可以磨削螺旋形面，也可以磨削螺旋档边。使用导辊的超精研工序总是安排在使用导轮的磨削工序之后，加之导辊长度通常远大于导轮，因此，导辊的磨削要求和磨削难度往往高于导轮。传统上导轮磨床只能磨削导轮，不能磨削导辊。随着超精研工艺的推广，导辊的磨削需求增加，导轮磨床改进后具备了磨削导辊的功能，但目前的名称习惯上还是叫导轮磨床。本技术所述导辊磨削方法及磨床适用于导轮磨削及导轮磨床。现有导辊磨床及导辊磨削方法的特点包括:（1）导辊轴线与工作台移动直线平行；砂轮轴线在水平面内与导辊轴线保持平行，在铅垂平面内是倾斜的，其倾斜角度即为砂轮架垂直摆角，是可调的。（2）采用平形砂轮，砂轮外周面修成单一锥面，砂轮端面不修整。（3）磨削导辊螺旋档边时，根据导辊档边的螺旋升角和档边相对于导辊轴线的倾斜角，调整砂轮轴线在铅垂平面内的倾角，借助砂轮外周锥面大端圆弧线对导辊螺旋档边进行磨削。现有的导辊磨削方法，不对砂轮端面进行修整的原因是为了避免影响导辊螺旋形面磨削。在导辊螺旋形面磨削时，必须保证砂轮宽度略大于导辊螺旋形面的宽度。如果对砂轮端面进行修整，砂轮宽度会随着修整量的增加而减小，从而影响导辊螺旋形面磨削。关于现有方法借助砂轮外周锥面大端圆弧线对导辊螺旋档边进行磨削的问题，发表于期刊《轴承》2013年第8期，题名为“圆锥滚子超精研导辊挡边形面分析”的论文（下文简称为公开文献1），进行了详细分析。根据公开文献1，现有方法在磨削导辊螺旋档边时，为了满足挡边相对于导辊轴线倾斜角的要求，需要使砂轮架垂直摆角小于导辊挡边的螺旋升角，从而借助砂轮外周锥面大端圆弧线对档边进行磨削。现有导辊螺旋档边磨削方法，由于只有砂轮外周锥面大端圆弧线参与磨削，其磨削后的表面质量很差，难以满足精密圆锥滚子超精研加工要求，也影响导辊的使用寿命。在圆锥滚子超精研过程中，导辊螺旋档边与滚子球基面之间存在较大的推力，且处于滑动状态，如果导辊档边的表面粗糙度较大，容易在滚子球基面产生划痕甚至划伤。此外，导辊档边的表面粗糙度越大，其表面越容易磨损，从而影响导辊的使用寿命。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，以克服现有技术的不足，提高导辊螺旋档边的磨削质量，并同时满足导辊螺旋形面的磨削要求。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，所述磨床采用平形砂轮，砂轮轴线在平行于导辊轴线的铅垂平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角ε，在水平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角θ，平形砂轮的外周面修整成宽度一大一小的两个锥面，宽度较大的锥面称为大锥面，用于磨削导辊的螺旋形面；宽度较小的锥面称为小锥面，用于磨削导辊的螺旋档边。本技术所述圆锥滚子超精研用导辊的磨床中，砂轮轴线在水平面内相对于导辊轴线的倾斜角θ的取值范围为10°~20°。本技术所述圆锥滚子超精研用导辊的磨床中，所述砂轮轴线在水平面内相对于导辊轴线的倾斜角θ的取值为15°。本技术的有益效果是：在满足档边倾斜角度以及导辊螺旋形面磨削要求的同时，大幅提高导辊螺旋档边的磨削质量；提高导辊螺旋档边磨削时的效率以及砂轮的耐用度；既适用于普通圆锥滚子也适用于精密圆锥滚子超精研导辊的磨削，也适用于圆锥滚子无心磨削用导轮的磨削，具体表现为：（1）在磨削导辊螺旋挡边时，现有方法只有砂轮锥面大端圆弧线参与磨削，而且由于砂轮端面不修整会导致大端圆弧线上的磨粒不能全部参与磨削，使得实际参与磨削的磨粒很少，因此其磨削质量差，效率低，砂轮也容易磨钝；相比之下，本技术的磨床是经过修整的砂轮小锥面参与磨削，按照砂轮粒度60号，导辊档边宽度1.5-3mm计算，参与磨削的磨粒数至少要比现有方法增加5-10倍，因此磨削质量和磨削效率大幅提升，砂轮耐用度也大幅提高。（2）依据共轭曲面原理，基于导辊磨削时砂轮与导辊之间的几何关系和相对运动关系，本技术磨床磨削后的导辊螺旋档边倾斜角可以满足其设计要求，同时，本技术磨床磨削后的导辊螺旋形面也可以满足其设计要求。（3）本技术的磨床磨削导辊螺旋档边的表面质量比现有方法好，也可以满足导辊磨削的其他要求，因此适用于精密圆锥滚子超精研导辊的磨削。同时，与现有磨削方法相比，使用本技术的磨床磨削导辊并不附加额外要求，成本也不增加，还提高了效率，因此也适用于普通圆锥滚子超精研导辊的磨削。（4）本技术的磨床也适用于圆锥滚子无心磨削用导轮的磨削，因为导轮与导辊螺旋工作面的结构和使用特征是类似的。附图说明图1为本技术导辊磨床的布局及砂轮外周面形状示意图；图2为本技术导辊轴向平面内表示的导辊螺旋工作面结构示意图；图3为本技术导辊挡边螺旋径向法平面内表示的导辊螺旋工作面结构示意图；图4为本技术砂轮大小锥面沿砂轮轴向宽度与砂轮轴线倾斜角θ的关系示意图；图5为本技术砂轮大小锥面修整引起大小锥面宽度变化的几何关系示意图；图6为本技术在平行于导辊轴线的铅垂平面内表示的砂轮与导辊之间几何关系示意图；图7为本技术导辊挡边螺旋径向法平面内表示的砂轮与导辊之间的几何关系示意图；图8为本技术砂轮小锥面与导辊挡边接触直线和砂轮轴线及导辊轴线之间的空间几何关系示意图。图中标记：1、砂轮，2、导辊。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式（实施例）进行描述，使本领域的技术人员能够更好地理解本技术。一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，所述磨床采用平形砂轮，砂轮轴线在平行于导辊轴线的铅垂平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角ε，在水平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角θ，平形砂轮的外周面修整成宽度一大一小的两个锥面，宽度较大的锥面称为大锥面，用于磨削导辊的螺旋形面；宽度较小的锥面称为小锥面，用于磨削导辊的螺旋档边。砂轮轴线在水平面内相对于导辊轴线的倾斜角θ的取值范围为10°~20°。砂轮轴线在水平面内相对于导辊轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，所述磨床采用平形砂轮，砂轮轴线在平行于导辊轴线的铅垂平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角

【技术特征摘要】
1.一种圆锥滚子超精研用导辊的磨床，所述磨床采用平形砂轮，砂轮轴线在平行于导辊轴线的铅垂平面内有一个相对于导辊轴线的倾斜角ε，其特征在于：所述砂轮轴线在水平面内也有一个相对于导辊轴线的倾斜角θ，平形砂轮的外周面修整成宽度一大一小的两个锥面，宽度较大的锥面称为大锥面，用于磨削导辊的螺旋形面；宽度较小的锥面称为小锥面，用于磨削导辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：高作斌，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：新型
国别省市：河南;41