[发明专利]一种三瓣波轴承滚道的精研方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种三瓣波轴承滚道的精研方法。

背景技术

瓣波形滚道轴承主要用于有特殊工况的要求的主机上，如航空发动机轴承其外滚道呈三瓣波形。瓣波形是指轴承滚道在圆周方向呈现为均匀分布的波形，其形状放大后类似花瓣形，故此得名，其波峰波谷的差值一般在0.05～0.15mm之间。

瓣波形轴承套圈滚道是轴承的工作表面，它的几何精度、形状、表面粗糙度、表面应力状态、变质层残余量都直接影响轴承的质量，它决定了轴承的旋转精度、承载能力和寿命等。由于轴承外圈滚道为非圆结构，传统工艺和设备无法实现超精加工，在精研不具备加工能力的情况下，只能采用砂纸等带状研磨材料进行抛光的工艺，对轴承套圈滚道表面进行抛光处理，它是用手动加压方式使研磨材料紧密的压紧在轴承套圈滚道表面，轴承套圈作定心圆周转动，实现轴承套圈滚道表面金属层的去除。它的不足和缺陷：由于整个加工过程是手动加压，不可能在轴承套圈圆周方向施加相同的压力，造成轴承套圈滚道表面的金属去除量不同，使得轴承套圈滚道表面的应力出现差异，轴承的承载能力也随之出现了差异，这大大影响了轴承的使用寿命。同时轴承套圈滚道的表面粗糙度也无法达到工艺要求，造成轴承套圈滚道磨损，这也降低了轴承的使用寿命。这种手动加压方式无法满足轴承套圈滚道的几何精度，降低了轴承的旋转精度。随着主机性能的不断提升，对所需的轴承也向着高精度和高稳定性方向发展，以上问题至今存在且未得到有效解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种三瓣波轴承滚道的精研方法，以解决三瓣波轴承滚道通过常规的手动加压的方式无法满足轴承套圈滚道的几何精度，造成轴承套圈滚道的磨损，降低了轴承的使用寿命的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种三瓣波轴承滚道的精研方法，其特征在于：该精研方法包括以下步骤：

步骤一：磨削加工：取多个加工工件，将多个加工工件逐一进行磨削加工，磨削每个加工工件的磨削基准面A后形成一个待超精加工工件；

步骤二：初配置以及超精基准面的选定：利用全自动超精机和机床相互配合对待超精加工工件进行精磨削加工，设定每个待超精加工工件中的磨削基准面A为在全自动超精机中待加工的超精基准面；

步骤三：待超精加工工件的定位工作：步骤一中多个待超精加工工件采用采用右进左出的顺序进入全自动超精机中，首先将多个待超精加工工件逐一置于全自动超精机中的传送带上形成工件整列，全自动超精机中的止挡将第一个待超精加工工件从工件整列中分离开，并通过退料臂将第一个待超精加工工件送至全自动超精机中的工位上，第一个待超精加工工件通过压紧轮组件固定在油石架上；

步骤四：油石的设置工作：将油石设置在全自动超精机中的压紧装置上且油石与全自动超精机中的恒压装置相连接，油石的研磨面与步骤三中第一个待超精加工工件相贴紧；

步骤五：超精加工工作：启动控制系统，油石架在控制系统的作用下开始转动，其转速为2000～2500rpm，同时油石在油石架的带动下沿第一个待超精加工工件的轴承套圈滚道宽度方向作往复运动，再通过全自动超精机中的摆动单元对第一个待超精加工工件施加振幅为0.5mm、频率为20～25赫兹的震荡，最后通过气缸及恒压装置对油石施加恒定的垂直于第一个待超精加工工件的轴承套圈滚道的压力即可；

步骤六：其他工件的超精加工过程与第一个待超精加工工件的超精加工过程同理，待超精都完成后形成瓣形滚道，摆动单元均回到原位待命，出料装置将超精好的瓣形滚道逐一送回传送带，最后多个瓣形滚道被送出机床。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明具有通用性，能够改善瓣波形轴承套圈滚道的几何精度、形状、表面粗糙度、表面应力状态、变质层残余量都直接影响轴承的质量，纠正磨削给轴承套圈工作表面，即工件中轴承套圈滚道造成的缺陷，使之能够满足轴承的精度和寿命要求。

2、通过油石架、油石和恒压装置的相互配合能够使工件的轴承套圈实现高转速和高速震荡，高转速和高速震荡能够充分提高油石的切削力，油石的往复运动保证了轴承套圈滚道母线形状，油石压力的恒定确保轴承套圈滚道圆周方向金属去除量的均匀。

附图说明

图1为全自动超精机和机床相互配合的工作状态图，图中实心箭头为待超精加工工件1的进料口，空心箭头为待超精加工工件1的出料口；

图2为驱动盘6和两个压轮3-1相互配合压紧待超精加工工件1的工作状态图；

图3为瓣形滚道5的主视结构示意图；

图4为瓣形滚道5的轴向截面图。