專利名稱：一種加工低噪音精密鋼球的工藝及其磨板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承加工技術(shù)，具體說就是一種加工低噪音精密鋼球 的工藝及其磨板。
(二)
背景技術(shù)：
軸承行業(yè)磨球用板,其尺寸的合理性與國外差距很大,磨球板厚度
國外基本都為70mm。磨板的利用率平均為50%左右，國人為提高磨 板利用率而將磨板厚度改為100mm,其效果是磨板利用率從50%提高 至60-65%，但其綜合效率卻事與愿違，100mm厚的磨板使用中發(fā)現(xiàn)， 新磨板質(zhì)量尚可以滿足加工需要，但磨板厚度消耗1/3以后問題出來 了 一是磨板消耗明顯加快，浪費(fèi)了磨板，更嚴(yán)重的是，精加工時， 表面質(zhì)量明顯下降， 一付板厚度用過1/3后就磨不出表面質(zhì)量好的鋼球 了。將厚度100mm的新板刨開，測量磨板表層與心部硬度，其結(jié)果是， 100mm厚的磨板，表層與心部硬度差Hb35-40，這樣大的硬度差，磨 板用到心部，板消耗會變快而造成磨板過大的損耗，更嚴(yán)重的是磨不 出高表面質(zhì)量的鋼球。由于磨球表面質(zhì)量上不了水平，而使加工的產(chǎn) 品精度等級降低，由此而造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提高板利用率所節(jié) 約的材料費(fèi)。磨板使用存在的另外一個問題就是，精加工磨板，板溝 角度。國內(nèi)精加工板溝角度普遍為90° ，國外也基本如此，這種角度 的板溝，其缺點(diǎn)是球在板溝轉(zhuǎn)動中自轉(zhuǎn)過大，這樣的后果是加工球的 幾何精度及表面質(zhì)量的提高受到一定的限制，加工G5，特別是加工 G3級球就非常困難。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)磨板結(jié)構(gòu)、降低加工成本、改變 磨球板溝溝槽角度、提高成品鋼球精度的加工低噪音精密鋼球的工藝 及其磨板。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的所述的加工低噪音精密鋼球的磨 板，它是由固定板單元15、被加工鋼球8和轉(zhuǎn)動板單元16組成的， 固定板單元15位于被加工鋼球8之上，轉(zhuǎn)動板單元16位于被加工鋼 球8之下。本發(fā)明還有以下技術(shù)特征
(1) 所述的固定板單元15包括機(jī)床固定板胎1、固定板固緊螺
絲2、固定板輔助板胎3、固定板軸4、固緊螺絲5、固定板6和吊裝 螺絲7，機(jī)床固定板胎1通過固定板固緊螺絲2連接固定板輔助板胎 3，機(jī)床固定板胎1連接固定板軸4，固定板輔助板胎3通過固緊螺 絲5連接固定板6，吊裝螺絲7位于固定板輔助板胎3的側(cè)面。
(2) 所述的轉(zhuǎn)動板單元16包括轉(zhuǎn)動板固緊螺絲9、轉(zhuǎn)動板10、 轉(zhuǎn)動板吊裝孔11、機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎12、轉(zhuǎn)動板固緊螺絲13和機(jī)床主軸 14，轉(zhuǎn)動板10通過轉(zhuǎn)動板固緊螺絲9連接轉(zhuǎn)動板輔助板胎17，轉(zhuǎn)動 板吊裝孔11位于轉(zhuǎn)動板輔助板胎17側(cè)面，轉(zhuǎn)動板輔助板胎17通過 轉(zhuǎn)動板固緊螺絲13連接機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎12，機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎12連接機(jī) 床主軸14。
本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝，工藝流程如下
步驟一加工前準(zhǔn)備
一、 在磨板與機(jī)床安裝之前，用固定板固緊螺絲2將固定板6與固定板 輔助板胎3固緊在一起；用轉(zhuǎn)動板固緊螺絲9將轉(zhuǎn)動板10與轉(zhuǎn)動板輔 助板胎17固緊在一起。
二、 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入轉(zhuǎn)動板吊裝螺孔11上，用吊車吊裝到機(jī) 床上，用轉(zhuǎn)動板胎固緊螺絲13將裝配好的轉(zhuǎn)動板預(yù)緊在機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎 12上，用千分表調(diào)整徑向跳動及端面跳動，徑向跳動》0.05mm，端面 跳動^0.03mm，調(diào)整完畢后用固緊螺絲最后固緊。
三、 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入固定板吊裝螺孔7上，用吊車將磨板吊裝 到機(jī)床上，用固定板胎固緊螺絲2將裝配好的固定板固緊在機(jī)床固定板 胎1上，臥式機(jī)床固緊后要用厚薄規(guī)檢査、調(diào)整固定板與轉(zhuǎn)動板表面平 行差，平行差不得大于0.05mm。
步驟二加工鋼球的工藝過程 一、壓溝用與被加工鋼球規(guī)格、尺寸相同的鋼球，每個三角形環(huán)狀溝 道中放入6_8粒，然后將固定磨板移近并將鋼球牢牢壓緊在固定板與 轉(zhuǎn)動板之間，開啟轉(zhuǎn)動板進(jìn)行溝道修磨，待轉(zhuǎn)動板三角形環(huán)狀溝道被裝 入其中的鋼球磨出的圓弧寬度等于球直徑的1/4時，停機(jī)，將三角形環(huán) 狀溝道內(nèi)的鋼球取出，清掃三角形環(huán)狀溝道內(nèi)鐵削后裝入待加工的鋼球，準(zhǔn)備加工。
二、加工以立式機(jī)床，精研工序為例；將待加工鋼球擺入已壓好的三 角形環(huán)狀溝道中，確認(rèn)溝臺上無存球后將固定板移向轉(zhuǎn)動板直至將待加
工鋼球壓實(shí)，其壓力為0.4-0.6噸，開動轉(zhuǎn)動板，轉(zhuǎn)動磨盤轉(zhuǎn)數(shù)6-8轉(zhuǎn)/
分；加工中一直用鋼球?qū)Ｓ醚心ヒ合虮患庸や撉蛑屑尤耄尤胨俣?br> 0.3-0.4公升/分；開始加工的同時，加入試劑氧化鉻50-70克，中間不再 重復(fù)加磨料；磨16-20小時，全項檢査各項產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。
本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝及其磨板，為提高磨板質(zhì)量 的均勻性，將板厚由100mm改為70mm，解決板表層與心部硬度差過大 問題，提高磨板利用率，而且在磨板材質(zhì)不變的前提下，對磨板的結(jié)構(gòu) 及使用方法作一些新的設(shè)計，從而達(dá)到提高磨板的磨球質(zhì)量和磨板利用 率的目的。
(四)


圖1為本發(fā)明的磨板結(jié)構(gòu)剖視圖2為本發(fā)明的磨板溝槽角度示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1:結(jié)合圖1，本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的磨板， 它是由固定板單元(15)、被加工鋼球(8)和轉(zhuǎn)動板單元(16)組成 的，固定板單元(15)位于被加工鋼球(8)之上，轉(zhuǎn)動板單元(16) 位于被加工鋼球(8)之下。
本發(fā)明還有以下技術(shù)特征
所述的固定板單元(15)包括機(jī)床固定板胎(1)、固定板固緊螺 絲(2)、固定板輔助板胎(3)、固定板軸(4)、固緊螺絲(5)、固定 板(6)和吊裝螺絲(7)，機(jī)床固定板胎(1)通過固定板固緊螺絲(2) 連接固定板輔助板胎(3)，機(jī)床固定板胎(1)連接固定板軸(4)， 固定板輔助板胎(3)通過固緊螺絲(5)連接固定板(6)，吊裝螺絲 (7)位于固定板輔助板胎(3)的側(cè)面。
所述的轉(zhuǎn)動板單元(16)包括轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9)、轉(zhuǎn)動板(IO)、 轉(zhuǎn)動板吊裝孔(11)、機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎(12)、轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(13)和 機(jī)床主軸(14)，轉(zhuǎn)動板(10)通過轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9)連接轉(zhuǎn)動板
6輔助板胎(17)，轉(zhuǎn)動板吊裝孔(11)位于轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)側(cè) 面，轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)通過轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(13)連接機(jī)床轉(zhuǎn)動
板胎(12)，機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎(12)連接機(jī)床主軸(14)。
本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝，工藝流程如下 步驟一加工前準(zhǔn)備
一、 在磨板與機(jī)床安裝之前，用固定板固緊螺絲(2)將固定板(6)與
固定板輔助板胎(3)固緊在一起；用轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9)將轉(zhuǎn)動板(10) 與轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)固緊在一起；
二、 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入轉(zhuǎn)動板吊裝螺孔(11)上，用吊車吊裝到
機(jī)床上，用轉(zhuǎn)動板胎固緊螺絲(13)將裝配好的轉(zhuǎn)動板預(yù)緊在機(jī)床轉(zhuǎn)動 板胎(12)上，用千分表調(diào)整徑向跳動及端面跳動，徑向跳動》0.05mm， 端面跳動氺0.03mm，調(diào)整完畢后用固緊螺絲最后固緊；
三、 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入固定板吊裝螺孔(7)上，用吊車將磨板 吊裝到機(jī)床上，用固定板胎固緊螺絲(2)將裝配好的固定板固緊在機(jī) 床固定板胎(1)上，臥式機(jī)床固緊后要用厚薄規(guī)檢査、調(diào)整固定板與 轉(zhuǎn)動板表面平行差，平行差不得大于0.05mm;
步驟二加工鋼球的工藝過程
一、 壓溝用與被加工鋼球規(guī)格、尺寸相同的鋼球，每個三角形環(huán)狀溝 道中放入6—8粒，然后將固定磨板移近并將鋼球牢牢壓緊在固定板與 轉(zhuǎn)動板之間，開啟轉(zhuǎn)動板進(jìn)行溝道修磨，待轉(zhuǎn)動板三角形環(huán)狀溝道被裝
入其中的鋼球磨出的圓弧寬度等于球直徑的1/4時，停機(jī)，將三角形環(huán)
狀溝道內(nèi)的鋼球取出，清掃三角形環(huán)狀溝道內(nèi)鐵削后裝入待加工的鋼
球，準(zhǔn)備加工；
二、 加工以立式機(jī)床，精研工序為例；將待加工鋼球擺入已壓好的三 角形環(huán)狀溝道中，確認(rèn)溝臺上無存球后將固定板移向轉(zhuǎn)動板直至將待加 工鋼球壓實(shí)，其壓力為0.4-0.6噸，開動轉(zhuǎn)動板，轉(zhuǎn)動磨盤轉(zhuǎn)數(shù)6-8轉(zhuǎn)/ 分；加工中一直用鋼球?qū)Ｓ醚心ヒ合虮患庸や撉蛑屑尤?，加入速?br> 0.3-0.4公升/分；開始加工的同時，加入試劑氧化鉻50-70克，中間不再 重復(fù)加磨料；磨16-20小時，全項檢査各項產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。
實(shí)施例2:結(jié)合圖1,本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝及其 磨板，在鋼球加工過程中，被加工鋼球(8)位于固定板(6)與轉(zhuǎn)動板(10)之間，工作中通過固定板軸(4)對被加工鋼球(8)施加一定的
壓力，保證被加工鋼球(8)消耗一定留量。轉(zhuǎn)動板(10)與被加工鋼 球接觸的表面開三角形環(huán)形溝槽，加工過程中被加工鋼球(8)在三角
形環(huán)狀溝槽中作復(fù)雜的周轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動，以確保加工出高幾何精度鋼
球。固定板(6)是平面，其溝道是在加工過程中自然磨成圓弧狀環(huán)形 溝道。根據(jù)需要加工過程中要對被加工鋼球(8)連續(xù)添加磨削劑，保 證被加工鋼球(8)在消耗一定磨量的同時提高鋼球的表面質(zhì)量。固定 板(6)、轉(zhuǎn)動板(10)是加工鋼球的主要工具，它的質(zhì)量優(yōu)劣決定被加 工鋼球的質(zhì)量，本發(fā)明將過去一體式100mm厚的磨板改成組裝式，其 擔(dān)任加工任務(wù)的板體厚度設(shè)計為70mm，這樣的磨板，里表質(zhì)量十分均 勻，可以保證加工出高質(zhì)量鋼球。
實(shí)施例3:結(jié)合圖2，本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝及其 磨板，磨板板溝角度由原90度改為120度。如圖2所示，a角為卯度 0角為120度，特點(diǎn)分析如下 E-E1為磨板旋轉(zhuǎn)中心，OAK),A產(chǎn)r (球半徑) 90度三角溝內(nèi)接觸點(diǎn)A外接觸點(diǎn)B AB兩點(diǎn)間線速度差為Vp
V產(chǎn)2 n Rin-2 n R2n=2 n n(R廣R2) 120度三角溝內(nèi)接觸點(diǎn)AJ卜接觸點(diǎn)B！ A",兩點(diǎn)間線速度差為V2 V2=2 n Rin-2 n R2n=2 n n ( R廣R2 )
V"V2:2nn(R廣R2)/ 2nn (Rr R4)
,-R2)/ (RrR4) R廣Rfrxsin450x2:l .414r R3- R4=rxsin300x2=r 人V!/V2氣R廣R2)/ (R3-R4) =1.414r/r=1.414 從上式可以看出90度三角溝AB與兩點(diǎn)間線速度差比120度三角溝 A^!與兩點(diǎn)間線速度相差高出1.414倍，加工過程球內(nèi)外側(cè)線速度差 值是推動球自轉(zhuǎn)力矩來源，此差值越大球沿板溝滾動一周時自轉(zhuǎn)角度 也越大，我們希望球在加工過程中既要有自轉(zhuǎn)，但自轉(zhuǎn)又不能太大。 否則球就會將表面磨的比較粗糙，(因為自轉(zhuǎn)太大，球展開面太寬， 所以磨球的表面就會比較粗糙)，而120度三角溝它所產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)力 矩，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于卯度三角溝，因此120度三角溝球被磨表面要細(xì)膩的 多(在一定的夠深范圍內(nèi))，因此120度三角溝可以磨出幾何精度更高，振動值更低的高質(zhì)量鋼球。120度三角溝另外一個好處是，可以
減少磨板的消耗。從圖2可以看出，90度三角溝板無功損失要比120 度三角溝的無功損失大很多，從圖2右邊90度與120度板溝重合的 示意圖可以看出。90度三角溝無功損失S9Q=OACB (正方形面積) -OAB(扇形面積)
=r2-nr2x90/360 =r2(l-0.785)=0.215 r2 120度三角溝無功損失Si2(T(^AAB!(四邊形面積H扇形面積) S120= rxtan300rx2/2-nr2 x90/360 =0.578r-nr2x60/360 =0.578r2-0.523 r2 =r2 (0.578-0,523 ) S90/ S120=0.215 r2/ r2 (0.578-0,523 ) ==0.215/0.055 =3.9
90度三角溝板溝材料的無功損失是120度三角溝板溝材料的無 功損失的3.9倍(近似值)。
權(quán)利要求
1.一種加工低噪音精密鋼球的磨板，它是由固定板單元(15)、被加工鋼球(8)和轉(zhuǎn)動板單元(16)組成的，其特征在于固定板單元(15)位于被加工鋼球(8)之上，轉(zhuǎn)動板單元(16)位于被加工鋼球(8)之下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工低噪音精密鋼球的磨板，其 特征在于所述的固定板單元(15)包括機(jī)床固定板胎(1)、固定板 固緊螺絲(2)、固定板輔助板胎(3)、固定板軸(4)、固緊螺絲(5)、 固定板(6)和吊裝螺絲(7)，機(jī)床固定板胎(1)通過固定板固緊螺 絲(2)連接固定板輔助板胎(3)，機(jī)床固定板胎(1)連接固定板軸(4)，固定板輔助板胎(3)通過固緊螺絲(5)連接固定板(6)，吊 裝螺絲(7)位于固定板輔助板胎(3)的側(cè)面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工低噪音精密鋼球的磨板，其 特征在于所述的轉(zhuǎn)動板單元(16)包括轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9)、轉(zhuǎn) 動板(10)、轉(zhuǎn)動板吊裝孔(11)、機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎(12)、轉(zhuǎn)動板固緊 螺絲(13)和機(jī)床主軸(14)，轉(zhuǎn)動板(10)通過轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9) 連接轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)，轉(zhuǎn)動板吊裝孔(11)位于轉(zhuǎn)動板輔助板 月臺(17)側(cè)面，轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)通過轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(13)連 接機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎(12)，機(jī)床轉(zhuǎn)動板胎(12)連接機(jī)床主軸(14)。
4. 一種加工低噪音精密鋼球的工藝，其特征在于工藝流程如下步驟一加工前準(zhǔn)備(一) 在磨板與機(jī)床安裝之前，用固定板固緊螺絲(2)將固定板(6) 與固定板輔助板胎(3)固緊在一起；用轉(zhuǎn)動板固緊螺絲(9)將轉(zhuǎn)動板(10)與轉(zhuǎn)動板輔助板胎(17)固緊在一起；(二) 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入轉(zhuǎn)動板吊裝螺孔(11)上，用吊車吊裝 到機(jī)床上，用轉(zhuǎn)動板胎固緊螺絲(13)將裝配好的轉(zhuǎn)動板預(yù)緊在機(jī)床轉(zhuǎn) 動板胎(12)上，用千分表調(diào)整徑向跳動及端面跳動，徑向跳動才0.05mm， 端面跳動氺0.03mm，調(diào)整完畢后用固緊螺絲最后固緊；(三) 將帶圓環(huán)的吊板螺絲扭入固定板吊裝螺孔(7)上，用吊車將磨 板吊裝到機(jī)床上，用固定板胎固緊螺絲(2)將裝配好的固定板固緊在機(jī)床固定板胎(1)上，臥式機(jī)床固緊后要用厚薄規(guī)檢査、調(diào)整固定板與轉(zhuǎn)動板表面平行差，平行差不得大于0.05mm;步驟二加工鋼球的工藝過程(一) 壓溝用與被加工鋼球規(guī)格、尺寸相同的鋼球，每個三角形環(huán)狀溝道中放入6_8粒，然后將固定磨板移近并將鋼球牢牢壓緊在固定板與轉(zhuǎn)動板之間，開啟轉(zhuǎn)動板進(jìn)行溝道修磨，待轉(zhuǎn)動板三角形環(huán)狀溝道被裝入其中的鋼球磨出的圓弧寬度等于球直徑的1/4時，停機(jī)，將三角形環(huán)狀溝道內(nèi)的鋼球取出，清掃三角形環(huán)狀溝道內(nèi)鐵削后裝入待加工的鋼球，準(zhǔn)備加工；(二) 加工以立式機(jī)床精研工序為例；將待加工鋼球擺入已壓好的三 角形環(huán)狀溝道中，確認(rèn)溝臺上無存球后將固定板移向轉(zhuǎn)動板直至將待加 工鋼球壓實(shí)，其壓力為0.4-0.6噸，開動轉(zhuǎn)動板，轉(zhuǎn)動磨盤轉(zhuǎn)數(shù)6-8轉(zhuǎn)/ 分；加工中一直用鋼球?qū)Ｓ醚心ヒ合虮患庸や撉蛑屑尤?，加入速?0.3-0.4公升/分；開始加工的同時，加入試劑氧化鉻50-70克，中間不再 重復(fù)加磨料；磨16-20小時，全項檢查各項產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)磨板結(jié)構(gòu)、降低加工成本、改變磨球板溝溝槽角度、提高成品鋼球精度的加工低噪音精密鋼球的工藝及其磨板。它是由固定板單元、被加工鋼球和轉(zhuǎn)動板單元組成的，固定板單元位于被加工鋼球之上，轉(zhuǎn)動板單元位于被加工鋼球之下。本發(fā)明一種加工低噪音精密鋼球的工藝，工藝流程包括加工前準(zhǔn)備、壓溝、以立式機(jī)床為例的精研工序等。為提高磨板質(zhì)量的均勻性，將板厚由100mm改為70mm，解決板表層與心部硬度差過大問題，提高磨板利用率，而且在磨板材質(zhì)不變的前提下，對磨板的結(jié)構(gòu)及使用方法作新的設(shè)計，從而達(dá)到提高磨板的磨球質(zhì)量和磨板利用率的目的。
文檔編號B24B11/00GK101602181SQ20091007249
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者包德宏, 包禹成, 包維興, 胡龍瑛 申請人:包德宏