一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112605888A(43)申请公布日2021.04.06(21)申请号202011483084.0(22)申请日2020.12.16(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人张明柱谢要宾段成龙李治伟王东峰韩建刚(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人宋晨炜(51)Int.Cl.B24B49/04(2006.01)B24B1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法(57)摘要一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，针对磨削轴承套圈的电磁无心夹具，在前后两个支撑点上分别安装测力传感器，当轴承套圈被磨削加工时，测力传感器精确测量轴承套圈所受支撑力，通过对轴承套圈在与砂轮未接触前及接触磨削后两种平衡状态下支撑力分别测量，计算出磨削时轴承套圈所受的法向磨削力和切向磨削力。本方案通过间接测量配合理论计算，方式简单，计算准确。通过精确测量砂轮的法向磨削力和切向磨削力，及时掌控砂轮的磨损程度，控制砂轮的磨削用量和修整时间，提高轴承套圈外圆的磨削质量和效率。CN112605888ACN112605888A权利要求书1/1页1.一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，其特征在于：步骤如下：S1、针对磨削轴承套圈的电磁无心夹具，在前后两个支撑上分别安装测力传感器，用于测量对应支撑点的支撑力；S2、将轴承套圈安装在电磁无心夹具端面，通过磁极吸附住轴承套圈的端面，并通过前后两个支撑定位轴承套圈，启动主轴旋转；S3、在砂轮尚未接触到轴承套圈情况下，轴承套圈不受砂轮磨削力，待轴承套圈转动达到稳定状态，记录此时前后支撑上测力传感器的测力数据，通过方程计算出电磁无心夹具对轴承套圈端面作用的围绕套圈中心旋转的和力矩；S4、在砂轮接触轴承套圈磨削情况下，套圈承受砂轮的法向磨削力和切向磨削力，待轴承套圈和砂轮转动达到稳定状态时，记录此时前后支撑上测力传感器的测力数据，结合两次测量的数据，通过方程计算出磨削时套圈承受的砂轮法向磨削力和切向磨削力。2.根据权利要求1所述的一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，其特征在于：在S1和S2步骤中，所述的前后两个支撑，可通过调整机构控制其位置和倾斜角度的变化。3.根据权利要求1所述的一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，其特征在于：在S4步骤中，所述的轴承套圈和砂轮转动达到稳定状态，具体过程为：轴承套圈在主轴转动带动下围绕其轴心旋转时，由于偏心量的存在以及前后支撑的阻碍作用，轴承套圈和磁极端面之间会发生相对滑动，滑动过程中，轴承套圈受到的摩擦合力迫使轴承套圈紧贴在前后支撑上，摩擦力矩则使轴承套圈围绕自身中心旋转。4.根据权利要求1所述的一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，其特征在于：在S3和S4步骤中，根据测量传感器获得数据，通过平面内两正交方向的受力平衡方程以及回转扭矩平衡方程，计算出电磁夹具对套圈端面作用的围绕套圈中心旋转的和力矩。5.根据权利要求1所述的一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，其特征在于：在S4步骤中，根据获得数据，通过平面内两正交方向的受力平衡方程以及回转扭矩平衡方程，计算出磨削时套圈承受的砂轮法向磨削力和切向磨削力。2CN112605888A说明书1/4页一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法技术领域[0001]本发明涉及轴承套圈外圆磨削加工技术领域，具体为一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法。背景技术[0002]众所周知，轴承套圈在磨削加工时，对于套圈所受磨削力，需要进行准确的掌握，控制切削用量以避免磨削烧伤现象发生，同时还要控制砂轮的磨损状况，确定砂轮的修整时间。但是，在工件进行磨削加工过程中对其所受法向磨削力和切向磨削力进行测量时，在实际生产装备中，不易直接在砂轮主轴上安装测力传感器，实现直接测量。传统的做法是引入电磁吸力的近似计算公式，由磁力间接求得砂轮的磨削力。但是螺管式线圈结构的磁路有间隙，这样计算出的磁力大小存在一定的误差，而电磁无心夹具又对轴承套圈有磁吸力、摩擦力、径向支点支撑力，轴承套圈的受力比较复杂，进而求解出的轴承套圈所受的法向磨削力及切向磨削力会存在更大的误差。因此急需要一种可实现准确的测量磨削加工过程中工件所受法向磨削力和切向磨削力的方法。发明内容[0003]本发明的目的是为了解决上述技术问题的不足，提出一种比较方便且准确的测量磨削加工过程中工件所受法向磨削力和切向磨削力的方法，通过该方法获取的磨削力数据，可确定砂轮的磨损程度，控制砂轮磨削用量和修整，保证磨削质量和效率提供更多依据。[0004]本发明采用的技术方案是：一种轴承套圈外圆磨削的磨削力测量方法，步骤如下：