超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器及修整方法
【專利摘要】一種超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器及修整方法。修整器包括機(jī)座套、伺服電機(jī)、套筒、上端蓋、上液體靜壓軸承、下端蓋、下液體靜壓軸承、筆夾頭、金鋼筆和主軸，套筒套設(shè)于機(jī)座套內(nèi)，主軸套設(shè)于套筒內(nèi)，上端蓋和下端蓋分設(shè)于套筒的上下兩端，上液體靜壓軸承和下液體靜壓軸承均支承于主軸與套筒之間，筆夾頭裝設(shè)于主軸的下端，金鋼筆裝設(shè)于筆夾頭上，伺服電機(jī)與主軸的上端連接。修整方法包括：S1：使砂輪與靜壓修整器的金鋼筆接觸；S2：根據(jù)砂輪弧度大小，設(shè)定金鋼筆與砂輪接觸位置、主軸的轉(zhuǎn)角大??；S3：?jiǎn)?dòng)砂輪驅(qū)動(dòng)軸和伺服電機(jī)，開始對(duì)砂輪進(jìn)行磨削修整；S4：完成磨削修整后，停止砂輪驅(qū)動(dòng)軸和伺服電機(jī)，移開金鋼筆。
【專利說(shuō)明】超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器及修整方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超精磨球軸承加工技術(shù)，尤其涉及超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器及修整方法。

【背景技術(shù)】
[0002]滾動(dòng)液壓軸承是各類機(jī)械裝配的重要零部件，它的精度、性能、壽命和可靠性對(duì)主機(jī)的精度、性能、壽命和可靠性起著決定性作用，直接決定了被磨削零件的加工精度。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，滾動(dòng)液壓軸承具備高精度、高速性、高剛度以及良好的抗震性能等顯著優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械裝備、汽車制造等領(lǐng)域，滾動(dòng)液壓軸承具有很高的技術(shù)含量，可作為一個(gè)衡量一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今世界的科技、工業(yè)強(qiáng)國(guó)無(wú)一列外是液壓軸承研發(fā)、制造的強(qiáng)國(guó)。
[0003]當(dāng)今世界液壓軸承巨頭Fischer Aktien-Gesellschaft (FAG)、SvenskaKullager-Fabriken (SKF)以及日本的NSK三家企業(yè)，基本上瓜分了世界液壓軸承市場(chǎng)的大部分，并且其壟斷地位日益顯著。在國(guó)內(nèi)，著名的液壓軸承生產(chǎn)商有哈爾濱液壓軸承集團(tuán)(HRB)、洛陽(yáng)液壓軸承廠(LYC)以及瓦房店液壓軸承科技有限公司(ZWZ)三家企業(yè)，國(guó)內(nèi)液壓軸承廠商生產(chǎn)的液壓軸承難以達(dá)到世界液壓軸承巨頭生產(chǎn)的液壓軸承水準(zhǔn)，關(guān)鍵技術(shù)限制在液壓軸承材料的突破和液壓軸承的加工工藝精度的保證。
[0004]在液壓軸承加工行業(yè)中，特別是對(duì)超精密球液壓軸承外圈溝道磨削加工的精度要求很高，要求磨削砂輪一次成型，球液壓軸承外圈溝道磨表面不得有振紋、滾道偏心等缺陷，這對(duì)成型砂輪的輪廓精度要求很高。在國(guó)內(nèi)的液壓軸承加工行業(yè)中，常采用滾動(dòng)液壓軸承的砂輪修整器，金鋼筆固定在砂輪修正器的前端，而修整器安裝在液壓擺動(dòng)支架上，金鋼筆隨著液壓擺動(dòng)支架的弧度擺動(dòng)而做弧線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與高速旋轉(zhuǎn)的砂輪表面輪廓接觸，從而在砂輪上修整出與球液壓軸承外圈溝道磨表面一致的輪廓。此種修整器輸出的速度不穩(wěn)定、輸出的力矩不一致，且不具備抗振性能，往往使修整出的砂輪輪廓精度達(dá)不到技術(shù)要求，嚴(yán)重影響到了超精密球液壓軸承外圈溝道的尺寸精度和表面精度。
[0005]為了獲得更好的砂輪成型輪廓，超精密球液壓軸承外圈溝道磨削的修整器及修整方法提出了更高的要求。目前尚未見到國(guó)內(nèi)外公開報(bào)到的超精密液壓軸承外圈溝道磨削的靜壓修整器及修整方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種回轉(zhuǎn)精度高、剛度高、動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定、減振性能好、使用壽命長(zhǎng)的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器及修整方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，包括機(jī)座套、伺服電機(jī)、套筒、上端蓋、上液體靜壓軸承、下端蓋、下液體靜壓軸承、筆夾頭、金鋼筆和主軸，所述套筒套設(shè)于所述機(jī)座套內(nèi)，所述主軸套設(shè)于套筒內(nèi)，所述上端蓋和下端蓋分設(shè)于套筒的上下兩端，所述上液體靜壓軸承和下液體靜壓軸承均支承于主軸與套筒之間，所述上液體靜壓軸承位于主軸上部，所述下液體靜壓軸承位于主軸下部，所述筆夾頭裝設(shè)于主軸的下端，所述金鋼筆裝設(shè)于筆夾頭上，所述伺服電機(jī)的輸出端與主軸的上端連接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述套筒上設(shè)有供油油路和出油油路，所述供油油路自套筒連通至上液體靜壓軸承和下液體靜壓軸承各自的進(jìn)油口 ；所述上液體靜壓軸承與套筒之間設(shè)有上泄油腔，所述下液體靜壓軸承與套筒之間設(shè)有下泄油腔，所述出油油路連通至上泄油腔和下泄油腔。
[0009]所述出油油路外接抽油泵。
[0010]所述下端蓋罩設(shè)于套筒下端，并與機(jī)座套固定連接。
[0011]所述上端蓋與主軸之間、所述下端蓋與主軸之間均設(shè)有油封。
[0012]一種基于上述超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器的修整方法，包括以下步驟:
S1:調(diào)整砂輪驅(qū)動(dòng)軸及砂輪的位置，使砂輪與所述靜壓修整器的金鋼筆接觸；
52:根據(jù)砂輪弧度大小，設(shè)定金鋼筆與砂輪接觸位置、主軸的轉(zhuǎn)角大??；
53:啟動(dòng)砂輪驅(qū)動(dòng)軸和伺服電機(jī)，開始對(duì)砂輪進(jìn)行磨削修整，在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下金鋼筆磨削端頭沿軸承外圈溝道輪廓線運(yùn)動(dòng)；
54:完成磨削修整后，停止砂輪驅(qū)動(dòng)軸和伺服電機(jī)，移開金鋼筆。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，采用上液體靜壓軸承和下液體靜壓軸承對(duì)主軸支承，具有回轉(zhuǎn)精度高、剛度高、動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定、減振性能好、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；本發(fā)明的靜壓修整器輸出速度穩(wěn)定，可確保金鋼筆在砂輪輪廓修整過(guò)程中受力均勻，輸出扭矩恒定，可確保金鋼筆在砂輪輪廓修整過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，剛度足夠大，可確保金鋼筆在砂輪輪廓修整過(guò)程中不產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象。供油油路和出油油路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工制作，并且出油油路外接抽油泵，可快速將豎直向下流動(dòng)的泄油抽回油箱，防止過(guò)多的泄油匯集后從下端蓋處漏出。下端蓋罩設(shè)于套筒下端，并與機(jī)座套固定連接，這不僅可以保證套筒下端的密封效果，防止泄油從套筒和下端蓋之間漏出，而且可以減少密封件的使用，節(jié)省成本，方便安裝。
[0014]本發(fā)明的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整方法，其流程簡(jiǎn)單，操作方便，修整精度高，可大大提高砂輪修整效率，減少砂輪修整耗費(fèi)的時(shí)間，提高超精磨球軸承外圈溝道磨削精度和磨削效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明靜壓修整器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明靜壓修整器主軸部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明修整方法的流程圖。
[0018]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、機(jī)座套；2、伺服電機(jī)；3、套筒；4、上端蓋；5、上液體靜壓軸承；51、上泄油腔；6、下端蓋；7、下液體靜壓軸承；71、下泄油腔；8、筆夾頭；9、金鋼筆；10、供油油路；11、出油油路；12、主軸；13、砂輪；14、砂輪驅(qū)動(dòng)軸；15、油封。

【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1至圖2示出了本發(fā)明的一種超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器實(shí)施例，該靜壓修整器包括機(jī)座套1、伺服電機(jī)2、套筒3、上端蓋4、上液體靜壓軸承5、下端蓋
6、下液體靜壓軸承7、筆夾頭8、金鋼筆9和主軸12，套筒3套設(shè)于機(jī)座套I內(nèi)，主軸12套設(shè)于套筒3內(nèi)，上端蓋4和下端蓋6分設(shè)于套筒3的上下兩端，上液體靜壓軸承5和下液體靜壓軸承7均支承于主軸12與套筒3之間，上液體靜壓軸承5位于主軸12上部，下液體靜壓軸承7位于主軸12下部，筆夾頭8裝設(shè)于主軸12的下端，金鋼筆9裝設(shè)于筆夾頭8上，伺服電機(jī)2的輸出端與主軸12的上端連接。本發(fā)明的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，采用上液體靜壓軸承5和下液體靜壓軸承7對(duì)主軸12支承，具有回轉(zhuǎn)精度高、剛度高、動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定、減振性能好、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；本發(fā)明的靜壓修整器輸出速度穩(wěn)定，可確保金鋼筆9在砂輪輪廓修整過(guò)程中受力均勻，輸出扭矩恒定，可確保金鋼筆9在砂輪輪廓修整過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，剛度足夠大，可確保金鋼筆9在砂輪輪廓修整過(guò)程中不產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象。
[0020]本實(shí)施例中，套筒3上設(shè)有供油油路10和出油油路11，供油油路10自套筒3連通至上液體靜壓軸承5和下液體靜壓軸承7各自的進(jìn)油口 ；上液體靜壓軸承5與套筒3之間設(shè)有上泄油腔51，下液體靜壓軸承7與套筒3之間設(shè)有下泄油腔71，出油油路11連通至上泄油腔51和下泄油腔71，出油油路11外接抽油泵(圖中未示出)。供油油路10和出油油路11結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工制作，并且出油油路11外接抽油泵，可快速將豎直向下流動(dòng)的泄油抽回油箱，防止過(guò)多的泄油匯集后從下端蓋6處漏出。下端蓋6罩設(shè)于套筒3下端，并與機(jī)座套I固定連接，這不僅可以保證套筒3下端的密封效果，防止泄油從套筒3和下端蓋6之間漏出，而且可以減少密封件的使用，節(jié)省成本，方便安裝。上端蓋4與主軸12之間、下端蓋6與主軸12之間均設(shè)有油封15，進(jìn)一步提高密封效果。
[0021]圖3示出了本發(fā)明的一種基于上述超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器的修整方法流程，該方法包括以下步驟:
51:調(diào)整砂輪驅(qū)動(dòng)軸14及砂輪13的位置，使砂輪13與靜壓修整器的金鋼筆9接觸；
52:根據(jù)砂輪13弧度大小，設(shè)定金鋼筆9與砂輪13接觸位置、主軸12的轉(zhuǎn)角大小；
53:先啟動(dòng)砂輪驅(qū)動(dòng)軸14，砂輪13開始旋轉(zhuǎn)，再啟動(dòng)伺服電機(jī)2，在伺服電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下金鋼筆9磨削端頭沿軸承外圈溝道輪廓線運(yùn)動(dòng)，開始對(duì)砂輪13進(jìn)行磨削修整；
S4:完成磨削修整后，停止砂輪驅(qū)動(dòng)軸14和伺服電機(jī)2，移開金鋼筆9。
[0022]本發(fā)明的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整方法，其流程簡(jiǎn)單，操作方便，修整精度高，可大大提高砂輪13修整效率，減少砂輪13修整耗費(fèi)的時(shí)間，提高超精磨球軸承外圈溝道磨削精度和磨削效率。
[0023]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，其特征在于:包括機(jī)座套(I)、伺服電機(jī)(2)、套筒(3)、上端蓋(4)、上液體靜壓軸承(5)、下端蓋(6)、下液體靜壓軸承(7)、筆夾頭(8)、金鋼筆(9)和主軸(12)，所述套筒(3)套設(shè)于所述機(jī)座套(I)內(nèi)，所述主軸(12)套設(shè)于套筒(3)內(nèi)，所述上端蓋(4)和下端蓋(6)分設(shè)于套筒(3)的上下兩端，所述上液體靜壓軸承(5)和下液體靜壓軸承(7)均支承于主軸(12)與套筒(3)之間，所述上液體靜壓軸承(5)位于主軸(12)上部，所述下液體靜壓軸承(7)位于主軸(12)下部，所述筆夾頭(8)裝設(shè)于主軸(12)的下端，所述金鋼筆(9)裝設(shè)于筆夾頭(8)上，所述伺服電機(jī)(2)的輸出端與主軸(12)的上端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，其特征在于:所述套筒(3)上設(shè)有供油油路(10)和出油油路(11)，所述供油油路(10)自套筒(3)連通至上液體靜壓軸承(5)和下液體靜壓軸承(7)各自的進(jìn)油口 ；所述上液體靜壓軸承(5)與套筒(3)之間設(shè)有上泄油腔(51)，所述下液體靜壓軸承(7)與套筒(3)之間設(shè)有下泄油腔(71)，所述出油油路(11)連通至上泄油腔(51)和下泄油腔(71)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，其特征在于:所述出油油路(11)外接抽油泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，其特征在于:所述下端蓋(6 )罩設(shè)于套筒(3 )下端，并與機(jī)座套(I)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器，其特征在于:所述上端蓋(4)與主軸(12)之間、所述下端蓋(6)與主軸(12)之間均設(shè)有油封(15)。
6.一種基于如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述超精磨球軸承外圈溝道磨削砂輪的靜壓修整器的修整方法，其特征在于:包括以下步驟: 51:調(diào)整砂輪驅(qū)動(dòng)軸(14)及砂輪(13)的位置，使砂輪(13)與所述靜壓修整器的金鋼筆(9)接觸； 52:根據(jù)砂輪(13)弧度大小，設(shè)定金鋼筆(9)與砂輪(13)接觸位置、主軸(12)的轉(zhuǎn)角大?。? 53:啟動(dòng)砂輪驅(qū)動(dòng)軸(14)和伺服電機(jī)(2)，開始對(duì)砂輪(13)進(jìn)行磨削修整，在伺服電機(jī)(2)的驅(qū)動(dòng)下金鋼筆(9)磨削端頭沿軸承外圈溝道輪廓線運(yùn)動(dòng)； S4:完成磨削修整后，停止砂輪驅(qū)動(dòng)軸(14)和伺服電機(jī)(2)，移開金鋼筆(9)。
【文檔編號(hào)】B24B53/12GK104070455SQ201410244023
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】熊萬(wàn)里, 楊明, 鄭良鋼, 包正江 申請(qǐng)人:湖南海捷主軸科技有限公司, 湖南大學(xué)