[发明专利]用于圆锥滚子的滚动表面精加工的研具套件、设备及方法

说明书

本发明公开一种用于圆锥滚子的滚动表面精加工的研具套件、设备和方法。设备包括主机、外循环系统、研具套件和研具套件夹具。主机构型包括研磨条组件回转型和研磨套回转型。外循环系统包括收集单元、整理单元、送料单元和传输系统。研具套件包括工作时保持同轴的研磨套和贯穿所述研磨套的研磨条组件，研磨套的内表面设有圆柱螺旋槽，研磨条组件包括多个正面设置有直线沟槽的呈圆周柱状阵列分布的研磨条。研磨加工时，在螺旋槽工作面和直线沟槽工作面的摩擦和推挤作用下，圆锥滚子在绕自身轴线旋转的同时分别沿直线沟槽和螺旋槽移动，从而实现对圆锥滚子的滚动表面的研磨加工。本发明可提高圆锥滚子的滚动表面的尺寸一致性。

技术领域

本发明涉及一种用于圆锥滚子的滚动表面精加工的研具套件、设备及方法，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圆锥滚子轴承的性能具有重要影响。现阶段，公知的圆锥滚子的滚动表面的加工工艺流程为：毛坯成型(车削或冷镦或轧制)、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，其中公知的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，圆锥滚子的滚动表面的精加工多采用无心贯穿式或无心切入式超精加工方法。在超精加工过程中，同一批次的圆锥滚子依次进入加工区域并经受油石超精加工。同一时刻只对单个(或少数几个)圆锥滚子进行加工，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圆锥滚子滚动表面的直径分散性。

现阶段，涉及圆锥滚子滚动表面精加工的装置(设备)和方法还包括：

公布号为CN108723979A的专利文献公开了一种用于圆锥滚子滚动表面精加工的研磨设备和研磨盘套件，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。

上述加工方法属于多样本直接比较加工，具备直径较大的圆锥滚子滚动表面材料多去除、直径较小的圆锥滚子滚动表面材料少去除的能力。但利用上述设备和方法研磨圆锥滚子滚动表面时，由于直线沟槽分布于正圆锥面，一方面，作为研磨盘基面的正圆锥面的大端和小端的圆周周长不一，直线沟槽数量受限于正圆锥面的小端的圆周周长，影响同时参与研磨的圆锥滚子数量，不利于充分发挥比较式加工的优势；另一方面，研磨加工时，由于正圆锥面上的螺旋槽的不同位置到研磨盘轴线的距离不同，螺旋槽的不同位置绕研磨盘轴线相对直线沟槽的回转线速度不同，圆锥滚子在螺旋槽的不同位置的自转速度不同，圆锥滚子滚动表面的材料去除速率和研磨盘工作面的磨损速率随圆锥滚子在螺旋槽的位置发生变化，从而影响圆锥滚子滚动表面尺寸一致性的提高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种用于圆锥滚子的滚动表面精加工的研具套件、设备及方法，安装有本发明研具套件的设备具有大批量圆锥滚子的滚动表面的精加工能力。本发明同时参与加工的圆锥滚子的数量较现有技术大幅提高，可以更好地发挥多样本直接比较加工的优势；并且圆锥滚子的滚动表面的材料去除速率和研具工作面的磨损速率不随圆锥滚子在研具套件内的位置发生变化，从而可提高圆锥滚子的滚动表面的尺寸一致性。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于圆锥滚子的滚动表面精加工的研具套件，包括研磨套和研磨条组件；研磨加工时，所述研磨套与所述研磨条组件同轴，所述研磨条组件贯穿所述研磨套；所述研磨套的内表面设有一条或者多条螺旋槽，所述螺旋槽为圆柱螺旋槽；所述研磨条组件包括不少于3个、呈圆周柱状阵列分布的研磨条，各研磨条与所述研磨套的内表面相对的表面为所述研磨条的正面，每个研磨条的正面均设置有一条沿所述研磨条的长度方向贯穿所述研磨条的直线沟槽；