[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

摘要

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。

主权项

1.一种用于铁磁性材质的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直线沟槽(2111)和连接相邻的两个直线沟槽(2111)的过渡面(2112)；所述直线沟槽的工作面(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)的扫描路径为直线，所述扫描面(21113)的母线在所述直线沟槽(2111)的法截面(21114)内；在所述直线沟槽(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；所述直线沟槽的工作面(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；研磨加工时被加工圆锥滚子的轴线(31)在所述直线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)内，所述被加工圆锥滚子滚动表面(32)与所述直线沟槽的工作面(21111)的两对称侧面分别发生线接触；所述扫描面(21113)的扫描路径过被加工圆锥滚子的滚动表面(32)在其轴线(31)上的映射(CD)的中点(Q)，所述扫描路径为所述直线沟槽(2111)的基线(21116)；所述被加工圆锥滚子(3)的半锥角为所述被加工圆锥滚子(3)的轴线(31)与所述直线沟槽(2111)的基线(21116)的夹角为γ，且：所有所述直线沟槽的基线(21116)分布于一正圆锥面上，所述正圆锥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)，所述基面(214)的锥顶角为2α；所述直线沟槽的基线(21116)在所述第一研磨盘的轴截面(215)内，所述直线沟槽的工作面(21111)的对称平面(21112)与包含所述直线沟槽基线(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(221)包括一条或多条螺旋槽(2211)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；在所述第一研磨盘直线沟槽工作面(21111)的约束下，被加工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)、且分布于一正圆锥面上的正圆锥等角螺旋线；所述正圆锥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(即扫描轮廓)均在所述第二研磨盘的轴截面(225)内；所述第二研磨盘基面(224)的锥顶角为2β，且：2α+2β＝360°；当2α＝2β＝180°时，所述第一研磨盘的轴线(213)垂直于所述第一研磨盘基面(214)，所述第二研磨盘的轴线(223)垂直于所述第二研磨盘基面(224)，且除所述直线沟槽的基线(21116)在所述第一研磨盘的轴截面(215)内之外还存在所述直线沟槽的基线(21116)不在所述第一研磨盘的轴截面(215)内的情形；当所述直线沟槽的基线(21116)不在所述第一研磨盘的轴截面(215)内时，所述直线沟槽工作面(21111)的对称平面(21112)平行于所述第一研磨盘的轴线(213)；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)；当被加工圆锥滚子的滚动表面(32)设计有凸度时，与之相适应的直线沟槽工作面(21111)所在的扫描面的截面轮廓(211131)根据所述滚动表面(32)的凸度曲线进行相应的修形。