[发明专利]一种碳化硼气浮轴承的磨削装置及方法

权利要求书

1.一种碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：包括定位座、压紧螺母、定位环以及弹性挡圈；所述定位座为筒状结构；定位座外壁上设置有用于卡装在磨床卡盘上的限位凸起以及用于连接压紧螺母的外螺纹；所述定位座的内孔用于安装定位环轴承组件；定位座内孔设置有圆形凹槽；所述圆形凹槽内安装弹性挡圈；定位环的内壁用于安装待加工的碳化硼气浮轴承，定位环的两个端面分别与弹簧挡圈以及压紧螺母紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：所述定位环的端面开设有便于拆装定位环的小孔；所述小孔至少为一个。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：所述定位环外圆两端均加工有锥面，锥面的斜角角度为1°。

4.根据权利要求3所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：所述定位座内孔与定位环外圆的配合间隙不大于0.001mm。

5.根据权利要求4所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：定位环内壁与待加工碳化硼气浮轴承外圆之间为过盈配合，过盈量为0.003-0.005mm；定位环的内孔与定位环的外圆同轴度不大于0.001mm。

6.根据权利要求5所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于：所述定位环和定位座均采用轴承钢制成。

7.基于权利要求1的碳化硼气浮轴承的磨削装置的磨削方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)安装；

1.1)通过选配保证待加工碳化硼气浮轴承外圆与定位环内孔具有0.003-0.005mm的过盈量，然后将定位环加热膨胀使其内孔尺寸大于碳化硼气浮轴承外圆尺寸，然后将碳化硼气浮轴承放入定位环内孔，待定位环冷却后即可牢牢箍紧待加工碳化硼气浮轴承，二者就组合成为一个整体即称为定位环轴承组件；

1.2)将弹性挡圈卡装至定位座内孔的圆形凹槽内；

1.3)将定位环轴承组件安装至定位座内孔；

1.4)安装压紧螺母并旋紧，将定位环轴承组件固定压紧；

1.5)将定位座安装至磨床卡盘上；

2)待加工碳化硼气浮轴承的内孔磨削；

通过圆柱形内孔磨金刚石砂轮对待加工碳化硼气浮轴承的内孔进行磨削，并同时判断圆柱形内孔磨金刚石砂轮的磨削表面是否磨损，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面磨损，则进行步骤3)，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承的内孔进行加工，直至内孔精度达到使用要求后进行步骤4)；

3)圆柱形内孔磨金刚石砂轮的在线修复；

3.1)准备定位环砂轮组件；将修正用金刚石砂轮通过胶粘的方法固定在另一个定位环内孔，组合为一个整体即定位环砂轮组件；所述修正用金刚石砂轮为陶瓷基碳化硅砂轮或陶瓷基金刚石砂轮；

3.2)若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面出现磨损，则松开压紧螺母，将定位环轴承组件由定位座内孔取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母；通过修正用金刚石砂轮的内孔壁对圆柱形内孔磨金刚石砂轮的外圆面进行修整，修整完后，拆下定位环砂轮组件再次装上定位环轴承组件，重复步骤2)；

4)待加工碳化硼气浮轴承的端面磨削；

在完成内孔加工后，将圆柱形内孔磨金刚石砂轮更换为杯形端面磨金刚石砂轮，通过杯形端面磨金刚石砂轮对待加工碳化硼气浮轴承的端面进行磨削，并同时判断杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面是否磨损，若杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面磨损，则进行步骤5)，若杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承的端面进行加工，直至端面精度达到使用要求；

5)杯形端面磨金刚石砂轮的在线修复；

杯形端面磨金刚石砂轮磨削表面出现磨损，则松开压紧螺母，将定位环轴承组件从定位座内孔中取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母；通过金刚石修整砂轮的端面对杯形端面磨金刚石砂轮的磨削工作面进行修整，修整完后，拆下金刚石修整砂轮再次装上定位环轴承组件，重复步骤4)进行碳化硼气浮轴承端面的磨削加工；

6)碳化硼气浮轴承的内孔和端面磨削加工完成后，将定位环轴承组件加热，定位环内孔膨胀变大，将定位环和碳化硼气浮轴承进行拆解分离。