一種氣浮軸承精密加工方法
【專利摘要】一種氣浮軸承精密加工方法，包括步驟為，在氣浮主軸、氣浮軸套的精加工階段，首先采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)精加工定位端面，即磨一端面、研已磨面、磨另一端面、研另一端面的工藝流程，然后精磨內(nèi)孔、外圓，經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效處理后，氣浮軸套此道工序?yàn)檩x光離子氮化表面處理，再次采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)超精加工定位端面，最后使用內(nèi)、外圓磨床磁力吸盤吸定位端面，超精磨內(nèi)孔、外圓，保證內(nèi)孔、外圓與端面的垂直度及其他精度指標(biāo)要求。本加工方法是使用圓臺(tái)面磨、研磨工序代替外圓磨加工定位端面，提高裝夾定位精度，從而獲得足夠的加工精度，具有加工定位精度高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種氣浮軸承精密加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種氣浮軸承精密加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣浮軸承由氣浮軸套、氣浮主軸、上止推板等零件組成，零件外圓、內(nèi)孔的圓度、圓 柱度、同軸度，端面的平面度、垂直度、平行度等形位公差，氣浮主軸與氣浮軸套的配制間隙 及氣浮面的表面粗糙度都要求極高。
[0003] 傳統(tǒng)的氣浮軸承精密加工方法是:使用內(nèi)、外圓磨床精磨外圓、內(nèi)孔，并使用外圓 磨床靠磨端面。氣浮主軸、上止推板選用GCr 15材料，淬火HRC65以上，氣浮軸套選用 38CrM〇Al材料，輝光離子氮化，氮化層厚0.3~0.35mm，HRC52~56，具有很高的強(qiáng)度和表面 硬度。由于外圓磨床砂輪軸的軸向剛度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，其軸向竄動(dòng)量達(dá)〇. 〇〇5mm左右，對(duì) 于加工面較寬、硬度較高的端面進(jìn)行切入磨削，達(dá)不到零件要求的尺寸及位置精度、表面粗 糙度要求。
[0004] 在采取修整機(jī)床導(dǎo)軌精度、調(diào)整磨床尾座錐度、控制加工環(huán)境溫度、合理選擇和修 整砂輪、選用合適的切削液、清洗機(jī)床和零件定位面等常規(guī)工藝措施的前提下，公知的工藝 解決方案主要有以下兩類： 1、內(nèi)、外圓磨床加工后，研磨外圓、內(nèi)孔及端面達(dá)到精度要求。
[0005] 這種加工方法除可獲得高的尺寸精度和小的表面粗糙度值外，也可提高零件表面 形狀精度，但不能改善相互位置精度。
[0006] 2、轉(zhuǎn)動(dòng)外圓磨床砂輪架，用砂輪外圓表面磨削端面。
[0007] 這種加工方法使得砂輪的校正、修整難度較大，為保證氣浮軸套與端面的垂直度， 甚至需要內(nèi)、外圓兩種磨床拼合在一起共同組合加工，在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)難以操作。
[0008] 綜上所述，目前通用的氣浮軸承精密加工方法存在不同的缺點(diǎn)，零件位置精度要 求(垂直度、平行度)難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明其目的就在于提供一種氣浮軸承精密加工方法，本加工方法是使用圓臺(tái)面 磨、研磨工序代替外圓磨加工定位端面，提高裝夾定位精度，從而獲得足夠的加工精度，具 有加工定位精度高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
[0010]實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括步驟為，在氣浮主軸、氣浮軸套的精加工階 段，首先采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)精加工定位端面，即磨一端面、研已磨面、磨 另一端面、研另一端面的工藝流程，單邊留余量0.15~0.2mm，平面度、平行度公差值達(dá)到微 米級(jí)，然后精磨內(nèi)孔、外圓，留余量，經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效處理后，氣浮軸套此道工序?yàn)檩x光離子氮 化表面處理，再次采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)超精加工定位端面，達(dá)到更小的平 面度、平行度公差值，以提高裝夾定位精度，最后使用內(nèi)、外圓磨床磁力吸盤吸定位端面，超 精磨內(nèi)孔、外圓，保證內(nèi)孔、外圓與端面的垂直度及其他精度指標(biāo)要求。
[0011] 有益效果 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 1、加工定位精度高:使用圓臺(tái)面磨代替外圓磨加工定位端面，并對(duì)定位端面進(jìn)行 研磨，可以獲得更高的加工精度，從而保證精密加工達(dá)到各項(xiàng)精度要求，特別是位置精度的 實(shí)現(xiàn)； 2、操作方便:除采取調(diào)整機(jī)床、修正砂輪等共性的工藝措施外，避免了對(duì)機(jī)床的改裝、 重新布置等特殊性要求，便于組織生產(chǎn)，可實(shí)施性較強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0014] 圖1為本加工方法中的氣浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中A-A剖視圖； 圖3為本加工方法中的氣浮軸套零件加工工藝簡(jiǎn)圖； 圖4為本加工方法中的氣浮主軸零件加工工藝簡(jiǎn)圖； 圖5為本加工方法中的上止推板零件加工工藝簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] -種氣浮軸承精密加工方法，包括步驟為，在氣浮主軸、氣浮軸 套的精加工階段，首先采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)精加工定位端面，即磨一 端面、研已磨面、磨另一端面、研另一端面的工藝流程，單邊留余量0.15~0.2_，平面度、平 行度公差值達(dá)到微米級(jí)，然后精磨內(nèi)孔、外圓，留余量，經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效處理后，氣浮軸套此道 工序?yàn)檩x光離子氮化表面處理，再次采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)超精加工定位 端面，達(dá)到更小的平面度、平行度公差值，以提高裝夾定位精度，最后使用內(nèi)、外圓磨床磁力 吸盤吸定位端面，超精磨內(nèi)孔、外圓，保證內(nèi)孔、外圓與端面的垂直度及其他精度指標(biāo)要求。 實(shí)施例
[0016] -種氣浮軸承精密加工方法，采用圓臺(tái)面磨、研磨相結(jié)合的加工方法超精加工定 位端面，再以內(nèi)、外圓磨床分步高精度磨削外圓或內(nèi)孔，保證氣浮軸承加工精度。
[0017] 所述的圓臺(tái)面磨、研磨相結(jié)合的加工方法超精加工定位端面，兩個(gè)平行的定位端 面互為基準(zhǔn)，通過(guò)圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)加工，使兩端面的平面度、平行度公差 達(dá)到微米級(jí)。
[0018] 所述的以內(nèi)、外圓磨床分步高精度磨削外圓或內(nèi)孔，通過(guò)使用權(quán)利要求2所述的加 工方法，逐步降低裝夾定位面的形位公差值，提高裝夾定位精度，實(shí)現(xiàn)外圓或內(nèi)孔的超精密 磨削。
[0019] 1、總體結(jié)構(gòu)：如圖1、圖2所示，氣浮軸承包括氣浮主軸1、氣浮軸套2、上止推板3、軸 向噴嘴4、徑向噴嘴5及緊固標(biāo)準(zhǔn)件等，氣浮主軸配合段長(zhǎng)度與氣浮軸套總長(zhǎng)度配制，其上端 面高出軸套〇. 025~0.035mm，上止推板裝在氣浮主軸上端面上，氣浮主軸的臺(tái)階面起到下 氣浮止推面作用，氣浮主軸的外圓與氣浮軸套的內(nèi)孔配置間隙0.025~0.035mm，軸向噴嘴 及徑向噴嘴裝在氣浮軸套上，壓縮空氣通過(guò)噴嘴進(jìn)入氣浮主軸與軸套、上止推板間的間隙， 形成一層具有一定剛度的均勻氣膜，如圖3、圖4、圖5所示，圖4中尺寸※Φ X X X與氣浮軸 套配制間隙X · XXX - Χ.ΧΧΧ ;尺寸※X X X與氣浮軸套配制，高出軸套X · X X X - X . X X X。因此，氣浮軸套上下端面、內(nèi)孔的尺寸與位置精度及表面粗糙度要求極高，需要 進(jìn)行超精加工。
[0020] 2、加工工藝：如圖3所示，氣浮軸套選用38CrM〇Al材料，經(jīng)鍛料、退火處理、粗車、調(diào) 質(zhì)處理，硬度控制在HRC28~32,保證材料具有良好的力學(xué)性能、加工研磨性能和尺寸的穩(wěn) 定性能，再進(jìn)行半精車、數(shù)控銑(鉆緊固孔、銑腰槽)_高溫時(shí)效處理-粗磨：圓臺(tái)面磨床磨上 下端面、內(nèi)圓磨床磨內(nèi)孔-低溫時(shí)效處理-精磨：圓臺(tái)面磨并人工研磨上下端面、上花盤精車 外圓、精磨孔-坐標(biāo)鏜鉆噴嘴安裝孔-輝光離子氮化表面處理-超精磨：圓臺(tái)面磨并人工研磨 上下端面、精磨外圓、超精磨內(nèi)孔，保證上下端面、內(nèi)孔的尺寸與位置精度及表面粗糙度。
[0021] 3、精密加工方法： 氣浮軸套低溫時(shí)效處理后，精密加工步驟列表如下：
注:本表刪減了部分與論述無(wú)關(guān)的工序內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氣浮軸承精密加工方法，其特征在于，包括步驟為，在氣浮主軸、氣浮軸套的精 加工階段，首先采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)精加工定位端面，即磨一端面、研已 磨面、磨另一端面、研另一端面的工藝流程，單邊留余量0.15~0.2mm，平面度、平行度公差 值達(dá)到微米級(jí)，然后精磨內(nèi)孔、外圓，留余量，經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效處理后，氣浮軸套此道工序?yàn)檩x 光離子氮化表面處理，再次采用圓臺(tái)面磨、人工研磨兩種工序循環(huán)超精加工定位端面，達(dá)到 更小的平面度、平行度公差值，以提高裝夾定位精度，最后使用內(nèi)、外圓磨床磁力吸盤吸定 位端面，超精磨內(nèi)孔、外圓，保證內(nèi)孔、外圓與端面的垂直度及其他精度指標(biāo)要求。
【文檔編號(hào)】B24B41/04GK106078365SQ201610479218
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】江訓(xùn)協(xié), 楊華, 張光輝
【申請(qǐng)人】九江精密測(cè)試技術(shù)研究所