一种轴承外圈磨加工装置及工艺的制造方法

本发明涉及轴承加工制造技术领域，尤其是一种轴承外圈磨加工装置及工艺。

背景技术：
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，严格的说是由外圈、内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油六大件组成。简单来说，只要具备外圈、内圈、滚动体就可定义为为滚动轴承。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。目前球轴承的应用最为广泛，球轴承外圈的加工目前广泛采用的是采用无心磨外径和利用外径支撑法磨滚道的加工工艺，此种分开式的加工工艺无法保证轴承外圈外径和滚道的同心度，并且会影响滚道的圆度，如专利公开号为CN103419100A公开的一种轴承外圈磨加工工艺，加工工序为:准备毛坯—热处理—磨双端面—轴承外圆分3次磨削—轴承外圈沟道磨削—轴承外圈沟道超精磨削。

技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种轴承外圈磨加工装置及工艺，其通过设置电磁式吸盘和利用三点支撑法夹紧轴承外圈的方法，可以实现轴承外圈在一次装夹下外圆和滚道同时加工成型的目的，保证了轴承外圈外圆和滚道的同心度，同时保证了两端面和外圆的垂直度，提高了外圆和滚道的圆度，消除了采用外径支撑法给轴承表面带来的划痕。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种轴承外圈磨加工装置及工艺，其特征是具有以下步骤：一、锻造轴承外圈毛胚；二、滚压预成型；三、车床车外径、端面、内径和滚道；四、碳氮共渗后淬火并回火，淬火温度850~870°C，油淬后250~300°C回火；五、用平面磨床磨轴承外圈一个端面；六、把轴承外圈装在可定心式电磁吸盘上夹紧固定并且使端面磨好的一面与电磁吸盘表面接触；七、轴承外圈外圆和滚道磨削：使用粒度16#~24#的圆柱状粗砂轮磨外圆和使用粒度16#~24#的球状粗砂轮磨滚道，两者交替进行，磨削分5次进行：首先外径和滚道去氧化皮，磨削量均为0.13~0.16mm，第二次磨削量均为0.03~0.05mm，剩余三次每次磨削量均为0.01~0.02mm；八、轴承外圈另一端面粗磨：使用圆柱状粗砂轮的端面对轴承外圈的外端面进行磨削，磨削分2次进行，第一次磨削量0.08~0.12mm,第二次磨削量0.02~0.03mm；九、轴承外圈外圆和滚道抛光精磨：把圆柱状粗砂轮和球状粗砂轮分别更换成粒度180#~320#的圆柱状细砂轮和粒度180#~320#的球状细砂轮，然后分两次交替进行磨削，第一次磨削量均为0.004~0.005mm,第二次磨削量均为0.001~0.002mm；十、轴承外圈另一端面抛光精磨：使用圆柱状细砂轮的端面对轴承外圈的外端面进行磨削，磨削分2次进行，第一次磨削量0.004~0.005mm，第二次磨削量0.001~0.002mm。作为优选，所述的圆柱状粗砂轮和球状粗砂轮采用白刚玉砂轮，磨削线速度20~25m/s。作为优选，所述的圆柱状细砂轮和球状细砂轮采用立方氮化硼砂轮，磨削线速度25~30m/s。上述加工工艺需要对现有的数控磨床进行改造，在现有的数控磨床基础上增加了可定心式电磁吸盘、绝缘支撑架、电刷和两个磨床电主轴一和磨床电主轴二，其中可定心式电磁吸盘包括安装法兰、隔磁盘、一对磁轭、导磁套、一对导电铜环、一对绝缘支撑环、滑动架、三个滑动顶尖、三个连杆、旋紧螺母、导柱、固定盘、前隔磁片、线圈、后隔磁片，所述的安装法兰与磨床工件主轴连接；所述的隔磁盘设在磁轭与安装法兰之间，用来阻隔磁轭与安装法兰之间建立磁场，隔磁盘的材质成分为CuSn4ZnPb4锡青铜；所述的磁轭为两个半圆柱状结构，在侧面设有导磁套安装孔，材质为纯铁，磁轭的半径比轴承外圈的直径小1~2mm；所述的绝缘支撑环固定安装在磁轭外侧，在绝缘支撑环外侧设有导电铜环；所述的导磁套为实心圆柱状结构，材质为纯铁，导磁套两端分别安装在两个磁轭的导磁套安装孔中，在导磁套的外侧绕有线圈，线圈的两个接线端分别连接两个导电铜环；所述的电刷一端铰接在绝缘支撑架末端，另一端与导电铜环接触；所述的导柱固定安装在固定盘中央位置，导柱的两端设有螺纹，其内侧一端与前隔磁片上的螺纹孔通过螺纹连接；所述的滑动架滑动安装在导柱上，滑动架的外侧均布3个铰接支架；所述的固定盘固定安装在磁轭的前端，在固定盘的表面均匀设有3个T型滑槽；所述的滑动顶尖滑动安装在固定盘的T型滑槽内，在滑动顶尖和滑动架之间设有连杆，连杆的一端铰接安装在滑动架的铰接支架上，另一端铰接安装在滑动顶尖的末端；所述的旋紧螺母安装在导柱的末端，并与滑动架外侧端面接触配合；所述的前隔磁片设在两个磁轭中间靠近固定盘的位置，前隔磁片的材质是成分为CuSn4ZnPb4的锡青铜；所述的后隔磁片设在两个磁轭中间靠近隔磁盘的位置，后隔磁片的材质是成分为CuSn4ZnPb4的锡青铜；所述的磨床电主轴一和磨床电主轴二并列安装在磨床X轴移动拖板上，磨床电主轴一前端安装球状砂轮，磨床电主轴二前端安装圆柱状砂轮，其中圆柱状砂轮用来磨削轴承外圈的外圆和外端面，球状砂轮用来磨削轴承外圈的滚道；本技术方案与常规加工方式的主要区别在轴承外圈端面磨削、轴承外圈外圆磨削、轴承外圈滚道磨削和装夹方式。本发明的有益效果是：1.本发明利用可定心式电磁吸盘的3个高精度滑动顶尖对轴承外圈的内圆进行三点式可靠定位，结合电磁吸盘吸牢轴承外圈的一个端面，露出了整个外圆待加工面，实现了工件在一次装夹下外圆、滚道和外端面全部加工成型的目的。2.本发明中轴承外圈外圆磨削和滚道磨削是交替进行的，极大减少了其中一个加工过程对另外一个加工过程所带来的影响，譬如像常规方案中先把轴承外圈的外圆一次加工成型，然后再磨滚道，这样做的结果会导致滚道的加工给前面已经加工好的外圆带来不利的影响，比如外圆圆度下降、圆柱度下降等。附图说明图1为本发明的整体装配结构示意图。图2为本发明可定心式电磁吸盘装配结构示...