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1、墅盟! 鲤Q = 三2 丝 C N 4 1 1 1 4 8 1 1 I 轴承2 0 0 8 年1 1 期 B e a r i n g2 0 0 8 ，N o 1 1 工艺与装备 滚动轴承沟道超精加工分析 顿涌泉1 ，赵梅春1 ，李定宇1 ，钱亚明2 ，陈伟锋2 ( 1 浙江轴承与装备科创平台，浙江新昌3 1 2 5 0 0 ；2 浙江轴承产品质量检测中心，浙江新昌3 1 2 5 0 0 ) 摘要：对生产现场出现的超精质量问题进行了综合对比分析，提出了一些改进措施：套圈采用双辊棒支承，油石 压沟自行定位，采用两振荡头或在个振荡头安装两个可转位的油石夹分别对工件进行粗超和精超，即将结束 时油石压力
2、连续下降到几乎为零时，再脱离工件，避免了超精“断丝”。 关键词：滚动轴承；沟道；超精；工艺 中圈分类号：T H l 3 3 3 3 + 1 ；T H l 6 2 + 1文献标志码：B文章编号：1 0 0 0 - 3 7 6 2 ( 2 0 0 8 ) 1 1 - 0 0 1 1 0 2 滚动轴承沟道超精加工的质量直接影响着其 精度、性能及寿命。因此，为了提高滚动轴承的超 精加工质量，对于超精技术的研发一直持续不断， 但其中一些成果由于对超精机理仍认识不足，使 得无法满足超精加工的要求。 目前在生产中使用的超精研机，根据工件的定 位方式可分为两种：双辊棒式和端面定位式。其生 产工艺过程可分为一序
3、两段法和一序两步法。 1 一序两段法 该方法是把超精工序分为两个阶段：第一阶 段为粗超，主要完成超精加工过程中切削阶段的 任务；第二阶段主要完成半切削阶段和光整阶段 的任务，以提高工件精度并降低表面粗糙度。两 收稿日期：2 0 0 8 一0 6 1 9 ；修回日期：2 0 0 8 0 6 3 0 个阶段的工艺参数选择尽管不同，但都可以用切 削角来描述 口= 黜锄篆 式中：0 为切削角，即瞬时切削速度与工件圆周速 度间的夹角；a 为油石摆动幅度；，为油石摆动频 率；D 为工件直径；n 为工件的转速。粗超时需要 大的0 角，由于工件D 尺寸不变，需加大a ，及油 石压力，降低转速n ；精超时需小的
4、0 角，即减小 a 及油石压力，提高转速玷。 实际加工中，工件只在一个加工位置进行一 次定位夹紧，粗超和精超阶段是事先按时间分配 好的，由于粗超和精超中使用同一块油石，但现在 还不能制造出既适合粗超，又适合精超的油石，因 此也就限制了许多工艺参数的选择范围，势必影 响到超精效率和质量的进一步提高。 由H e r t z 理论的假设知道，系数Z 越小，接触 状态与假设条件相差越大，通过比较可以发现a ，b 误差总的趋势是随着Z 的变小而逐渐增大，当系 数为O 5 2 时，误差已明显放大，因此可以认为 H e r t z 接触理论的口和b 的求解公式已经失效。当 系数Zt 0 6 时，P 一的误差
5、较小Z 0 6 时，误差 开始变大，当Z = O 5 4 时，误差达到最大值。弹性 趋近量误差始终不大，说明H e r t z 理论的弹性趋近 量公式适用于所有系数。 5结束语 通过以上的有限元解和H e r t z 解对比。可以认 为在Z 0 5 3 时，H e r t z 理论的求解口，b 公式已经 失效，当Z O 6 时，H e r t z 理论的尸一解较精确，但 是Z O 6 时，P 一解的误差开始变大，当Z = 0 5 4 时，误差达到最大值，在对P 一的解有精确要求的 情况下H e r t z 理论失效。 参考文献： 1 万长森滚动轴承的分析方法 M 北京：机械工业 出版社，1 9
6、 8 5 ：4 5 4 6 2 冈本纯三球轴承的设计计算 M 黄志强，译北 京：机械工业出版社，2 0 0 2 ：1 1 4 3 王大力，孙立明，单服兵，等A N S Y S 在求解轴承接 触问题中的应用 J 轴承，2 0 0 2 ( 9 ) ：1 4 4 B e n n yG e o r g e ，S i v aP r a s a dN F i n i t eE l e m e n tA n a l y s i s o fS q u i r r e lC a g eB a l lB e a r i n g sf o rG a sT u r b i n eE I l g i n e , J D
7、 e f e n e eS c i e n c eJ o u r n a l ，2 0 0 7 ，5 7 ( 2 ) ：1 6 5 1 7 1 ( 编辑：温朝杰) 万方数据 1 2 图1 超精沟道展开图及其油石压痕 ( 4 ) 套圈端面采用双端面磨削时，由于多个基 准不重合而产生累计误差。工件双头超精时采用 端面两次定位，则系统误差( 图2 ) 为 P N 7 口 影 7 ， A 啊 -劾物 堡 f - k j - 一-燃 口油石摆幅；卢一油石压力；伊一沟道与基准端面 不平行度夹角 图2 沟道超精误差分析图 A X = 月l + A X l A X I = D t a n f l 式中：马为无
8、基准端面磨削时，沟位置与套圈端 面产生的原始误差；蝇为超精时，由于基准的不 重合产生的新的端面定位误差。如果误差过大， 超精工序还会起到对沟道精度破坏的作用。 3改进措施 对以上两种加工方法的优缺点做了如下改 进： ( 1 ) 沟道是深沟球轴承最重要的工作面，为了 防止端面的磨削误差对沟道超精的影响，套圈采 用双辊棒支承，油石压沟自行定位的方法保证沟 道的精度及表面粗糙度( 图3 ) 。 1 ，4 驱动轮；2 工件；3 一油石 图3 不受端面定位影响的沟道自定心超精 ( 2 ) 为保证定位基准不变，超精时可采用两振 荡头分别对工件进行粗超和精超，但工效慢了一 倍；或在一个振荡头安装两个可转位的
9、油石夹，用 两块油石按各自的工艺参数分别进行粗超和精 超。粗超时采用白刚玉( A 1 ：0 ，) 油石；精超时采用 绿色大气孔的S i C 油石，其有一定的自锐性。 ( 3 ) “断丝”是沟道超精所不允许的。超精 时，油石压力自动调整，以正常压力超精，等即将 结束时，油石压力连续下降到几乎为零时，再脱离 工件，避免了超精“断丝”，有利于提高沟道表面精 度。 4 结束语 套圈在超精时，采用双辊棒支承，油石压沟自 行定位，并且粗超、精超采用不同的油石，避免了 端面磨削误差对沟道超精的影响，保证了沟道的 精度及表面粗糙度。同时，在超精将要结束时，油 石压力连续下降到0 ，避免了超精“断丝”，提高了
10、沟道表面精度。 ( 编辑：温朝杰) 万方数据 滚动轴承沟道超精加工分析滚动轴承沟道超精加工分析 作者：顿涌泉， 赵梅春， 李定宇， 钱亚明， 陈伟锋 作者单位：顿涌泉,赵梅春,李定宇(浙江轴承与装备科创平台,浙江,新昌,312500)， 钱亚明,陈伟锋(浙 江轴承产品质量检测中心,浙江,新昌,312500) 刊名： 轴承 英文刊名：BEARING 年，卷(期)：2008(11) 被引用次数：1次 本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条) 1. 陈铁光.张丽军.Chen Tieguang.Zhang Lijun 3MZl31OB轴承沟道切入磨床的改造期刊论文-哈尔滨轴承 2009,30(
11、1) 2. 黄敏 外筒工件内孔的超精加工期刊论文-机械制造2002,40(6) 3. 王景华.李献会.姜韶峰.Wang Jinghua.Li Xianhui.Jiang Shaofeng 轴承零件超精加工中油石的选用方法期刊 论文-工具技术2009,43(7) 4. 丁海善.高作斌 深沟球轴承套圈磨削尺寸精度分析期刊论文-精密制造与自动化2003(2) 5. 蒙延芬 大沟深比角接触球轴承沟道车加工工艺设计期刊论文-轴承2002(7) 6. 谢军.XIE Jun 纺锭轴承的超精加工期刊论文-纺织器材2009,36(3) 7. 吴国良.于立新 400mm立式轧机轴承密封结构的改进期刊论文-轧钢20
12、03,20(2) 8. 王玉军.王庆霞.李蓓智.毛志敏 双偏心调幅超精加工装置的研制期刊论文-机械制造2005,43(6) 9. 左虹 轧机轴承形位误差测试系统研究期刊论文-中国高新技术企业2008(7) 10. 崔昆.孙克钧.CUI Kun.SUN Ke-jun 轧机用四列圆柱滚子轴承整体外圈磨加工工艺期刊论文-轴承2010(3) 引证文献(1条)引证文献(1条) 1.田欣利,许森,姚巨坤,郭昉,毛亚涛 高速精密混合陶瓷轴承套圈加工误差产生原因及工艺改进方法期刊论文-装 甲兵工程学院学报 2010(04) 引用本文格式：顿涌泉.赵梅春.李定宇.钱亚明.陈伟锋 滚动轴承沟道超精加工分析期刊论文-轴承 2008(11)