圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103465124A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103465124103465124A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310181756.6(22)申请日2013.05.16(71)申请人河南科技大学地址471003河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人高作斌马伟邓效忠(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人陈浩(51)Int.Cl.B24B5/14(2006.01)B24B5/36(2006.01)B24B53/06(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图1页附图1页(54)发明名称圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法(57)摘要本发明涉及圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，属于滚动轴承制造工艺技术领域。本发明利用目前使用的导辊磨床，对砂轮半锥角αs和砂轮架垂直摆角ε同时进行计算和选择，并据此将砂轮圆周面修整成圆锥形，对砂轮架进行相应调整，使砂轮轴线与导辊轴线保持正确的空间交错几何关系，通过磨床提供的砂轮相对于导辊的螺旋磨削运动，即可磨削具有复杂螺旋形面导辊的精确辊形。本发明可显著减小甚至消除目前导辊辊形磨削方法存在的原理性形状误差，提高辊形磨削精度，满足高精度滚子超精研加工的需要；只需在现有的导辊磨床上合理调整加工参数即可实现，不增加成本。CN103465124ACN1034652ACN103465124A权利要求书1/2页1.圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，其特征在于：该磨削方法的步骤如下：1）依据给定的待加工的圆锥滚子几何参数、导辊参数以及导辊和滚子的位置关系参数，按照导辊精确设计辊形的解析表达式，通过数值计算求导辊精确设计辊形的数值表达及特征参数；2）将导辊精确设计辊形方程中滚子几何参数替换为砂轮几何参数，导辊和滚子的位置关系参数替换为导辊和砂轮的位置关系参数，得到导辊的磨削辊形方程；3）选取砂轮半锥角αs和砂轮架垂直摆角ε的初值，根据导辊的磨削辊形方程，通过数值计算得到导辊磨削辊形数值表达及特征参数，αs初值按照与导辊辊形角δ相等选取，ε初值按照与导辊螺旋升角ω相等选取；4）对比步骤3）中计算出的磨削廓形与步骤1）计算出的精确设计廓形，根据两者特征参数的差异，按照αs和ε对磨削辊形的影响规律，同时调整αs和ε的取值，使磨削辊形特征参数与精确设计辊形在设定的计算精度范围内相同；5）根据调整后的砂轮半锥角αs和砂轮架垂直摆角ε，将砂轮圆周面修整成圆锥形，对砂轮架按照垂直摆角ε进行相应调整，利用导辊磨床磨削导辊辊形，即得到用于待超精研圆锥滚子的导辊辊形。2.根据权利要求1所述的圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，其特征在于：所述步骤1）中圆锥滚子参数包括半锥角α、有效长度L和大端半径re；导辊参数包括辊形小端半径Re和螺旋导程s；导辊和滚子的位置关系参数包括滚子上素线倾角β以及滚子大端与导辊的名义接触角γ。3.根据权利要求2所述的圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，其特征在于：所述步骤1）中导辊精确设计辊形数值表达及其特征参数的计算过程如下：a)按下式计算滚子位置参数A和H的值，b)按下式计算中间参数λ和p的值，c)以滚子与导辊任意接触点在o1x1y1z1坐标系中的z1坐标值为自变量，在圆锥滚子有效长度L的范围内给定一系列取值，并按下式计算中间参变量r的系列值，r＝re-z1tanα；d)由下列各式计算参变量θ和以及导辊轴向廓形参数z和R的系列值，得到导辊精确设计廓形的数值表达，2CN103465124A权利要求书2/2页式中，R为导辊轴向廓形任意点半径，Z为导辊轴向廓形任意点z坐标；e）按下式计算导辊精确设计轴向廓形的辊形锥角μ、辊形凹度△R及辊形最大凹度△Rmax，ΔR＝Rj-R式中，Rmax为辊形大端半径，zmax为辊形大端轴向坐标，Rmin为辊形小端半径，zmin为辊形小端轴向坐标，Rj为基准直线任意点半径；辊形最大凹度△Rmax根据△R的系列值通过比较求取。4.根据权利要求3所述的圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，其特征在于：所述步骤2）中替换和更改的参数为：圆锥滚子半锥角α替换为砂轮半锥角αs，圆锥滚子有效长度L替换为砂轮的有效长度Ls，圆锥滚子大端半径re替换为砂轮大端半径res，圆锥滚子上素线倾角β和圆锥滚子参数半锥角α的和λ替换为砂轮架垂直摆角ε，圆锥滚子大端与导辊的名义接触角γ替换为0°。3CN103465124A说明书1/7页圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法技术领域[0001]本发明涉及圆锥滚子超精研导辊辊形磨削方法，属于滚动轴承制造工艺技术领域。背景技术[0002]圆锥滚子是滚动轴承中的关键零件，技术要求很高。精密圆锥滚子锥面通常需要进行超精研加工，加工方