[发明专利]一种用于轴承套圈磨削的自适应电磁无心夹具

权利要求书

1.一种用于轴承套圈磨削的自适应电磁无心夹具，包括安装在机床主轴上的夹具体（1），夹具体（1）的端面安装有磁盘（2），磁盘（2）的端面安装有磁极（3），夹具体（1）内设有能够在通电后产生磁吸附力的线圈，使轴承套圈（8）沿轴向一侧的端面能够吸附在磁极（3）的端面上，磁极（3）的侧面设有两个支撑（4），两个支撑（4）同时压设在轴承套圈（8）的外壁或内壁上，从而对轴承套圈（8）沿径向进行支撑，其特征在于：支撑（4）靠近轴承套圈（8）的一端安装有滚轮（5），滚轮（5）一侧的圆柱面从支撑（4）的端面伸出并与轴承套圈（8）相切贴合，使滚轮（5）能够与轴承套圈（8）的外壁或内壁相对滚动，支撑（4）的内部设有压力传感器（6），压力传感器（6）能够检测轴承套圈（8）对滚轮（5）沿径向的压力；

两个支撑（4）分为对轴承套圈（8）进行磨削时相对靠近砂轮（7）的前支撑（4）和相对远离砂轮（7）的后支撑（4），前支撑（4）的压力传感器（6）将检测的压力数值传递至控制器，作为前支撑对轴承套圈的径向力F₁，后支撑（4）的压力传感器（6）也将检测的压力数值传递至控制器，作为后支撑对轴承套圈的径向力F₂，控制器根据所收到的F₁和F₂的数值实时计算出通过线圈的电流I的数值，并根据计算出的电流I的数值对电流大小进行实时控制，从而使控制器能够对线圈的磁吸附力进行实时控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于轴承套圈磨削的自适应电磁无心夹具，其特征在于：电流I的计算方法为，根据轴承套圈的轴线建立坐标系，轴承套圈的轴线O与磁极的轴线O'之间具有偏心量e，坐标系X轴沿水平方向并与轴承套圈的轴线O垂直相交，坐标系Y轴沿竖直方向并与轴承套圈的轴线O垂直相交；

控制器内预存有四个角度数值，分别为：—F₁与X轴的夹角，—F₂与Y轴的夹角，—F_N与X轴以及F_T与Y轴的夹角，—F₀与Y轴的夹角；F_N为砂轮对轴承套圈的磨削力沿径向的分力，F_T为砂轮对轴承套圈的磨削力沿切向的分力，F_N与F_T相互垂直；F₀为磁极对轴承套圈的径向力，与偏心量e相互垂直；

控制器内还预存有：轴承套圈的重力G，滚轮与轴承套圈的摩擦系数，空载状态前支撑的径向力，空载状态后支撑的径向力，控制器根据式（1）和式（2）分别计算出F_N和F_T的数值，并根据式（3）计算出和的数值，为前支撑对轴承套圈的切向力，与F₁相互垂直，为后支撑对轴承套圈的切向力，与F₂相互垂直，

(1)；

(2)；

（3）；

分别建立X轴的矢量平衡方程式（4）和Y轴的矢量平衡方程式（5），控制器根据式（4）和式（5）的其中一个计算出F₀的数值，

(4)；

(5)；

控制器内还预存有：磁极与轴承套圈的摩擦系数，控制器根据式（6）计算出轴承套圈所受的电磁力Q，

（6）；

控制器内还预存有：线圈匝数N，线圈长度L，线圈的磁通量横截面面积S，线圈和轴承套圈的相对磁导率，控制器根据式（7）即可计算出电流I，

(7)。