[发明专利]研磨机

说明书

本发明涉及一种水平式滚珠研磨机。

滚珠的需求极大，尤其是用于滚珠轴承。目前滚珠轴承每日的生产量达数百万件，所需的滚珠数量相对亦很大。

此种滚珠的生产，目前证明使用下述制造步骤最为理想。

对于制造轧辊轴承滚珠，使用一适当尺寸的金属线，将其从一滚轮卷下，借助一机器做成适当长度的圆筒块，然后将此金属线圆筒块放入一分成两部分的球状模子中，模具在大力下压合，形成接近于球状的物体，但如此制得的球状物仍有严重的几何错误。

该严重几何错误在工件尚柔软时用下述方法加以粗整平；该制造步骤称为去毛边或粗磨。

下一制造步骤为热处理。前述的柔性工件先被淬火，然后退火。一般而言，此阶段制出的滚珠无论在尺寸精确度方面或表面特性方面都不充足，因此仍要进行许多加工步骤，如研磨及细磨。

所有迄今的加工法已众所周知，故不在此再做赘述。

通过一级或多级研磨滚珠，可达到预期的尺寸精确度及表面品质。在此种加工法中，研磨料混入冷却剂中，称作(研磨悬浮液)。

今日通用及迄今习知的滚珠研磨机，原则上可分成两种类型，其主要区别在于研磨板的空间放置法。这些研磨板基本上可水平及直立放置。

在水平式研磨机中，两研磨板皆水平放置，其中一研磨板利用马达或类似的动力机旋转，另一研磨板则同轴、固定放置。两研磨板对置的圆面上设有同心沟槽，其截面约呈扇形，可承接许多滚珠。不旋转的研磨板被施予一轴向力，从而使在下方的研磨板旋转时，沟槽中的滚珠被迫进行持续的圆形滚光运动，在此期间完成研磨程序，或使滚珠表面被加工。

研磨程序加工的滚珠数目当然非常少，为能同时加工较大数量的滚珠，众所周知的研磨机通常装备有滚珠槽，此时，滚珠被滚珠槽导向研磨机，在那里被加工，并再被回送至滚珠槽，在一定的时间间隔后再重新被加工。

此种滚珠槽可设计成圆环槽，环绕研磨板布置。该滚珠槽反研磨板旋转方向慢慢旋转。为使滚珠槽里的滚珠能与研磨板间的滚珠持续进行交换。上研磨板设有一扇形开口。滚珠槽里的滚珠借助各种导引机械装置通过槽本身的旋转被送到上研磨板的扇形开口，再从该处被分送到下研磨板的同心沟槽中。下研磨板的旋转运动迫研磨两研磨板间的开始进行研磨程序。两研磨板间的滚珠在几乎绕完一圈后，又回到上研磨板的扇形开口处，通过特殊成形的提升机械装置或类似的装置被提升而脱离下研磨板的同心沟槽，并重新被送回滚珠槽。它们停留在持续旋转的滚珠槽中，直至再到达导引机械装置，并重新被加工。此程序持续进行，直到滚珠达到预期的最终尺寸为止。

水平式研磨机的优点是，所有滚珠的滚光运动相对较均匀，因滚珠本身的重量不会使滚光运动加速或煞住。但水平式研磨机的缺点是，不仅在将滚珠导入研磨板沟槽，而且在使滚珠脱离研磨板沟槽时，必须通过提升装置或类似的装置对滚珠施加一定的力。如此常会细微伤害滚珠表面，对高价值滚珠轴承日益提高的质量要求极为不利。特别是无噪音滚珠轴承的滚珠，要求不能有任何表面伤害。

在众所周知的直立式研磨机中，研磨板直立设置。其中一研磨板亦以马达旋转，另一研磨板则被固定且不旋转。在此种类型中，扇形开口也在不旋转的研磨板上，该扇形开口水平设置，以简化与滚珠槽间的滚珠交换。在此种类型中，滚珠槽里的滚珠也通过滚珠槽的旋转，借助导引机械装置或类似的装置以及被后方推来的滚珠推出滚珠槽，而被送入不旋转研磨板的扇形开口，再被分送到旋转研磨板的同心沟槽中。旋转研磨板的旋转运动迫使两研磨板间的滚珠开始研磨程序。两研磨板间的滚珠在几乎绕完一圈后，又回到不旋转研磨板的扇形开口，借助导引板或类似的机构再被送回滚珠槽。它们停留在持续旋转的滚珠槽中，直至再到达导引机械装置，并重新被送回两研磨板间。此程序持续进行，直至滚珠达到预期的最终尺寸为止。

直立式研磨机的优点是，与水平式研磨机相比较易送入与取出滚珠，因送入与取出滚珠可利用滚珠的重力。如此虽可减少送入装置及提升装置对滚珠造成的伤害，但却无法完全避免这样的伤害。

直立式研磨机的主要缺点是，加工时滚珠的重力会煞住或加快滚珠的运动学上的强迫运动。尤其是加工的滚珠彼此的直径差距不大时，特别不利。稍小的滚珠不会接触到研磨机，因此不会进行运动学上预计的滚光运动，从而需由后面稍大的滚珠推动。特别成问题的是：若滚珠进入研磨沟后，跑到环状研磨沟的下死点，接着在前进至上死点的途中，对后方的滚珠产生一运动阻力。这样会使滚珠表面受伤害，以致不得不成为次级品，或完全无法使用。此外，直立式研磨机亦需要一提升装置，在滚珠绕完圈后，将其取出研磨沟，以送回滚珠槽。此时也存在轻微伤害滚珠表面的危险。