[发明专利]用于凸圆锥滚子滚动面精加工的磁性研磨盘、设备及方法

摘要

本发明公开了一种用于铁磁性材质凸度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循环盘外系统。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。滚子循环盘外系统包括滚子收集机构、退磁装置、输送系统、整理机构和送进机构。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。第一研磨盘正面包括一组放射状分布于第一研磨盘基面(内凹圆弧回转面)的内凹弧线沟槽，第二研磨盘正面包括一条或多条分布于第二研磨盘基面(外凸圆弧回转面)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凸度圆锥滚子滚动表面的精加工能力。

主权项

1.一种用于铁磁性材质的凸度圆锥滚子滚动表面精加工的磁性研磨盘套件，其特征在于，包括一对同轴的第一研磨盘(21)和第二研磨盘(22)，所述第一研磨盘(21)的正面(211)与第二研磨盘(22)的正面(221)相对布置；所述第一研磨盘(21)的正面(211)包括一组放射状分布的内凹弧线沟槽(2111)和连接相邻的两个内凹弧线沟槽(2111)的过渡面(2112)；所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)在一两侧对称的扫描面(21113)上，所述扫描面(21113)为等截面扫描面；所述扫描面(21113)的扫描路径为圆弧，所述扫描面(21113)的母线在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内；在所述内凹弧线沟槽(2111)的法截面(21114)内，所述扫描面(21113)的截面轮廓(211131)为两条对称的直线段，所述两条直线段之间的夹角为2θ；组成所述内凹弧线沟槽的工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)的两条对称直线段所对应的被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线近似为圆弧；所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)为包含所述扫描面(21113)的截面轮廓(211131)的对称线(211132)和所述扫描面(21113)的扫描路径的平面；研磨加工时被加工凸度圆锥滚子的轴线(31)在所述内凹弧线沟槽工作面(21111)的对称平面(21112)内，所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)与所述内凹弧线沟槽工作面(21111)的两对称侧面分别发生线接触；所述扫描面(21113)的圆弧扫描路径过被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q3)，所述圆弧扫描路径为所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116)；所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116)与被加工凸度圆锥滚子的轴线(31)相交，交点位于被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q3)；所述被加工凸度圆锥滚子(3)的半锥角为所述被加工凸度圆锥滚子(3)的轴线(31)与所述内凹弧线沟槽(2111)的基线(21116)在所述交点(Q₃)的切线(211161)的夹角为γ，且：所有所述内凹弧线沟槽的基线(21116)分布于一内凹圆弧回转面上，所述内凹圆弧回转面为所述第一研磨盘(21)的基面(214)，所述基面(214)的轴线为所述第一研磨盘(21)的轴线(213)；所述内凹弧线沟槽的基线(21116)在所述第一研磨盘的轴截面(215)内，所述内凹弧线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)与包含所述内凹弧线沟槽基线(21116)的所述第一研磨盘的轴截面(215)重合；所述第二研磨盘的正面(2221)包括一条或多条螺旋槽(211)和连接相邻螺旋槽(2211)的过渡面(2212)；所述螺旋槽的工作面(22111)包括研磨加工时与被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)发生接触的工作面一(221111)和与被加工凸度圆锥滚子的大头端球基面(342)或大头端倒圆角(341)或小头端倒圆角(331)发生接触的工作面二(221112)，所述工作面一(221111)和工作面二(221112)分别在扫描面一(221121)和扫描面二(221122)上，所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)均为等截面扫描面；在所述第一研磨盘内凹弧线沟槽工作面(21111)的约束下，被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)与所述工作面一(221111)相切，所述大头端球基面(342)或大头端倒圆角(341)或小头端倒圆角(331)与所述工工作面二(221112)相切；所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)的扫描路径(22116)均为过所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q)、且分布于一外凸圆弧回转面上的圆弧回转面等角螺旋线；所述外凸圆弧回转面为所述第二研磨盘(22)的基面(224)，所述基面(224)的轴线为所述第二研磨盘(22)的轴线(223)；所述扫描面一(221121)和扫描面二(221122)的母线均在所述第二研磨盘的轴截面(225)内；所述第二研磨盘基面在第二研磨盘轴截面内的截线(2241)的曲率半径R21等于所述第一研磨盘基面在第一研磨盘轴截面内的截线(2141)的曲率半径R11，所述第二研磨盘基圆(2240)的曲率半径R22等于所述第一研磨盘基圆(2140)的曲率半径R12；所述第一研磨盘基面的截线(2141)和第二研磨盘基面的截线(2241)与各自的曲率中心或者均在所述第一研磨盘的轴线(213)和第二研磨盘的轴线(223)的同侧，或者均在所述第一研磨盘的轴线(213)和第二研磨盘的轴线(223)的两侧；所述第二研磨盘的基体(220)由导磁材料制造，在所述第二研磨盘(22)的基体(220)的内部嵌装有环状磁性结构(226)，在所述第二研磨盘的正面(221)上嵌入有一组圆环带状或螺旋带状非导磁材料(228)；所述第二研磨盘的基体(220)的导磁材料和嵌入的圆环带状或螺旋带状非导磁材料(228)在所述第二研磨盘的正面(221)上紧密相连并共同组成了所述第二研磨盘的正面(221)；当被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线不是所述内凹弧线沟槽的工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)的两条对称直线段所对应的近似为圆弧的凸度曲线时，与之相适应的内凹弧线沟槽工作面所在的扫描面的截面轮廓(211131)根据所述被加工凸度圆锥滚子的滚动表面(32)的凸度曲线进行相应的修形。