[发明专利]用于圆锥滚子滚动表面精加工的磁性研磨盘、设备及方法

说明书

本发明公开了一种用于铁磁性材质的圆锥滚子滚动表面精加工的研磨设备和磁性研磨盘套件，研磨设备包括主机、磁性研磨盘套件和滚子盘外循环系统。主机包括基座、立柱、横梁、滑台、上托盘、下托盘、轴向加载装置和主轴装置。滚子盘外循环系统包括滚子收集装置、滚子退磁装置、滚子输送系统、滚子整理机构和滚子送进机构。磁性研磨盘套件包括一对同轴、且正面相对布置的第一和第二研磨盘。第一研磨盘的正面包括一组放射状分布于第一研磨盘基面(正圆锥面)的直线沟槽，第二研磨盘的正面包括一条或多条分布于第二研磨盘基面(正圆锥面)的螺旋槽，其基体内部嵌装有环状磁性结构。本发明研磨设备具有大批量铁磁性材质的圆锥滚子滚动表面的精加工能力。

技术领域

本发明涉及一种用于铁磁性材质(如GCr15、G20CrNi2MoA、Cr4Mo4V等)的圆锥滚子滚动表面精加工的磁性研磨盘套件、研磨设备及研磨方法，属于轴承滚动体精密加工技术领域。

背景技术

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，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，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圆锥滚子滚动表面的同时油石沿圆锥滚子滚动表面的素线作高速微幅往复振动，对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，圆锥滚子在导辊的支撑并驱动下作旋转运动，超精头以较低的压力将油石压向圆锥滚子滚动表面的同时沿一与圆锥滚子滚动表面素线相适应的轨迹作低速进给运动和高速微幅往复振动，对圆锥滚子的滚动表面实施精加工。在无心切入式超精加工过程中，同一批次的圆锥滚子逐个进入加工区域并经受油石超精加工。

上述两种圆锥滚子滚动表面超精加工方法存在以下两方面技术缺陷：一方面，加工过程中油石和导辊磨损状态随时间的变化不利于圆锥滚子滚动表面形状精度和尺寸精度的提高；另一方面，由于超精加工设备同一时刻只对单个(或少数几个)圆锥滚子进行加工，被加工圆锥滚子滚动表面的材料去除量几乎不受同批次圆锥滚子滚动表面直径差异的影响，因此用超精加工设备加工圆锥滚子滚动表面很难有效改善被加工圆锥滚子滚动表面的直径分散性。上述两方面的技术缺陷导致被加工圆锥滚子滚动表面的形状精度和尺寸一致性提升受到制约。

中国专利公报，公布号CN1863642A公开了一种加工圆锥滚子的方法，其特征在于：所述圆锥滚子通过滚筒抛光或者滚桶抛光的方法精加工滚子表面。加工过程中滚子表面材料去除具有不确定性，该方法不能改善滚子的尺寸精度和直径分散性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于铁磁性材质(如GCr15、G20CrNi2MoA、Cr4Mo4V等)的圆锥滚子滚动表面精加工的磁性研磨盘套件、研磨设备及研磨方法，安装有本发明磁性研磨盘套件的研磨设备具有大批量铁磁性材质的圆锥滚子滚动表面的精加工能力，可实现圆锥滚子滚动表面高点材料多去除、低点材料少去除，直径较大的圆锥滚子滚动表面的材料多去除、直径较小的圆锥滚子滚动表面的材料少去除，从而可提高铁磁性材质的圆锥滚子滚动表面的形状精度和尺寸一致性，可以提高铁磁性材质的圆锥滚子滚动表面的加工效率，降低加工成本。