專利名稱：滾子軸承滾道凸度的磨削工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于軸承一種制造方法。
在現有技術中，軸承滾道凸度的磨削方法很多，其中常用的有兩種交叉法和靠模法。
交叉法使用的砂輪是通過修整工具與砂輪軸線成一定角度運動而得到。該方法得到的砂輪工作輪廓是單葉雙曲線，其缺點是砂輪修整時，金剛筆尖必須低于砂輪中心0.1～0.5mm，如果金剛筆位置高于砂輪中心，則砂輪工作表面會出現明顯缺陷，磨削時嚴重影響工件加工質量。特別是，在修整過程中，金剛筆尖難以準確通過砂輪軸向平面與砂輪中間橫截面的交線，致使加工出的凸度不在滾道中心，另外，該方法只能進行內滾道的磨削(加工外滾道時磨削機床變動過大)，這限制了該方法的應用范圍。
靠模法也叫仿形法，即金剛筆沿靠模表面運動，使修帶出的砂輪工作輪廓形狀與靠模形狀相同。該方法雖然能夠使砂輪工作輪廓較好地符合靠模形狀，從而保證很高的砂輪精度和磨削精度，但修整砂輪時必須更換修整機構和原有修整程序，其修整機構復雜，傳動部件精度要求較高。此外，靠模凸度在0.005～0.01mm之間加工非常困難，而且對不同尺寸滾道參數，須配置不同靠模，即不經濟，又不方便，所有這些限制了它的應用。
總之滾道凸度磨削存在的問題是在工件最終成型前的最后一次修整之后，隨著磨削進行，砂輪磨損不均勻，磨削終結時刻其形狀已發生變化，所以加工工件形狀也發生變化，與所要求形狀產生偏差。
本發明目的是提出一種滾子軸承滾道凸度的磨削工藝，不需對機床做大的改動，即可加工出合格的滾子軸承滾道凸度，提高軸承的使用壽命。
本發明滾子軸承滾道凸度的磨削工藝，采用新設制的砂輪，加工前使砂輪工作表面與工件滾道截形均為直線；砂輪的修整采用直線修整方式。首先按設定的坐標加工出砂輪模具用的模塊，即砂輪非磨削部分用的凸模塊；然后制出此模塊的鑄型，澆注出需要鑄件模塊，經精加工出成品。模塊按位置要求分別固定在一定厚度的圓筒中，形成砂輪模具，制出砂輪，用此砂輪磨削出滾道凸度，其特征在于a、砂輪模具上的模塊1按極坐標ρ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ]]>和直角坐標y=ρ·sinφ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ·sinφ]]>Z=ρ·cosφ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ·cosφ]]>加工成型，按加工出的模塊1精澆注、精加工出所需數量；b、把模塊按位置要求分別固定在圓筒體2上，組成砂輪模具，加料制出所需間斷砂輪；c、用上述所制間斷砂輪去加工滾子軸承滾道凸度。
磨削理論認為，如果在所有橫截面內砂輪和工件相互接觸表面的圓周長之比Lk/Lg為一常數，那么在整個磨削期間，砂輪工作表面的徑向磨損量(在所有橫截面內)均相同。由此，我們得出結論假若在整個磨削期間(單個工件磨削期間)內，磨削參數Lk/Lg按一定規律增大或減小，即參加磨削單位弧長工件的砂輪圓周長，按該規律相應地增大或減小，則砂輪徑向磨損量將按相反規律減小或增大。于是，我們使砂輪與工件最初為直線接觸，然后按該思想設計等弧長間斷砂輪，見附圖1，使砂輪在單位轉內，與工件表面中間接觸的弧長小，兩邊大，這樣就可使工件中間少磨些，兩邊多磨些，從而達到加工凸度的目的，為此，我們使Lk/Lg等于一常數C與余量Z的乘積，即Lk(x)/Lg(x)＝C·Z(x) X∈[x1，x2] (1)式中Lk、Lg、Z均表達為X的變量，X軸與砂輪、工件軸向平行；X1、X2為滾道兩端點C、D點的橫坐標，CD為滾道(即砂輪)寬度，見附圖8。
經砂輪與工件的運動學分析，得出在X∈[X1、X2]截面內砂輪工作凸塊側表面的極坐標方法ρ(x)=ρ·φ=K0·πn[f(x)+z(x)2]·z(x)---(2)]]>凸塊側表面工作輪廓上，任意一點(y，z)的直角坐標為
式中f(x)——滾道凸度函數；z(x)——滾道的磨削余量；n——砂輪凸塊數目；K0=Rb[f(b)+z(b)2]·z(b)]]>Rb——x＝b橫截面內砂輪完全磨損后的半徑，mm。
我們按(2)、(3)公式設計間斷砂輪，就可以進行圓柱、圓錐滾子軸承滾道凸度的磨削。
本發明與現有的技術相比，由于本發明采用間斷砂輪磨削滾道，避免了目前公知的由于砂輪不均勻磨損產生的滾道形狀的變化，使滾道形狀與砂輪有規律磨損后的形狀相同。運用該方法不僅可以加工出凸度，還能夠提高滾道凸度的加工質量(尺寸精度和形狀精度)，有效地降低磨削熱量，提高磨削效率，另外本發明砂輪還具有修整量少，節約磨料，降低加工成本，進行強化磨削優點。
圖1是本發明加工用的砂輪主視圖；圖2是本發明圖1砂輪A-A剖視圖；圖3是本發明圖1砂輪B-B剖視圖；圖4是本發明制造砂輪模具的主視圖；圖5是本發明制造砂輪模具的側視圖；圖6是本發明制造砂輪模具上用的模塊的zoy坐標圖；圖7是本發明制造砂輪模具上用的模塊的xoy坐標圖；圖8是本發明滾道與砂輪之間的相對位置圖。
具體實施例方式滾子軸承滾道凸度的磨削工藝，首先按模塊的方程制出模塊，然后制出模塊的鑄型，澆注出需要數目的鑄件，通過對鑄件表面的精加工得到成品模塊。把各模塊按一定位置固裝于一定厚度的圓筒中如圖4，把成型料倒入涂有脫模劑的模具內，制出間斷砂輪；用此砂輪可加工出合格的滾子軸承滾道凸度；其具體工藝為a、在數控機床上，按加工模塊的方程ρ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ]]>直角坐標y=ρ·sinφ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ·sinφ]]>z=ρ·cosφ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ·cosφ---(4)]]>其對具體加工滾子軸承外滾道用的砂輪模具中的模塊l加工實施例以NU210EM圓柱滾子軸承外滾道加工為例設計砂輪，滾道凸度為圓弧形狀，砂輪模具中模塊的數控加工如下①、已知滾道成型尺寸r2＝40.75mm，磨削前尺寸r1＝40.73mm，見圖8，滾道寬度2a＝11mm，滾道凸度要求Δ＝0.007μm；我們取b＝0(即X＝0)截面內砂輪凸塊尺寸Rb＝20mm，外徑R＝30mm；根據強度計算，選擇n＝8個，模塊極坐標最大角度φmax＝12.75°(在X＝5.5mm截面內，見附圖6、7)。
滾道圓弧方程f(x)＝b-r2-(x-a)2(5)其中，r=a2+Δ22Δ,b=r2+r-Δ]]>磨削余量Z(x)＝f(x)-r1(6)當X＝0時，K0＝24.53386②、X從0～11mm，每隔0.5mm取值，當X每取一值時，φ從0°～12.75°每隔0.2 5°計算一點，在IBM/PC/386機上采用雙精度計算出模塊上點坐標列入下表，取幾點為例填寫表內。(見表)將給定數據和(4)、(5)、(6)公式輸入數控機床程序中，刀具中心按表中坐標軌跡運動，即可加工出磨削NU210EM滾道凸度用的砂輪模具上的模塊1，并精鑄出所需塊數成品模塊1；b、按厚度要求取圓筒2，將所制模塊1固定在圓筒2中，如圖4、5，把成型砂輪料倒入涂有膠模劑的模具內，即可制出間斷砂輪，用此砂輪即可加工出合格的NU210EM軸承滾道凸度。
權利要求
1.一種滾子軸承滾道凸度的磨削工藝，可用砂輪加工而成，其特征在于a、砂輪模具上的模塊(1)按極坐標ρ=k0π[f(x)+z(x)2]·z(x)π-nφ]]>和直角坐標
加工成型，按加工出的模塊(1)精澆注、精加工出所需數量；b、把模塊按位置要求分別固定在圓筒體(2)上，組成砂輪模具，加料制出所需間斷砂輪；c、用上述所制間斷砂輪去加工滾子軸承滾道凸度。
全文摘要
一種滾子軸承滾道凸度的磨削工藝，其特點是先加工出砂輪模具上用的模塊，并加工出所需數量，把模塊按位置要求分別固定在圓筒體上，組成砂輪模具，加料制出所需間斷砂輪，用上述制出間斷砂輪去加工出滾子軸承滾道凸度。它克服現有技術中由于砂輪表面非均勻磨損造成的成型偏差，提高加工質量，節約磨料，降低加工成本，并可進行強化磨削。
文檔編號B24B19/26GK1165725SQ9610790
公開日1997年11月26日 申請日期1996年5月22日 優先權日1996年5月22日
發明者馬純, 馬勇, 張紹群 申請人:馬純, 馬勇, 張紹群