磨床主轴的回转精度一致，并可以消除或尽可能减小定位环轴承组件安装的定位误差，以保证磨削加工的碳化硼气浮轴承内孔与外圆的形位精度。
[0047]进一步的说，定位环1内孔与待加工碳化硼气浮轴承外圆之间为过盈配合，过盈量为 0.003-0.005mm。
[0048]进一步的说，定位环3和定位座1均采用轴承钢制成，并保持HRC60以上的硬度，使其具有较好的耐磨性，保证其可以多次安装和重复使用。
[0049]下面根据对采用该磨削装置的磨削方法进行说明:
[0050]步骤1)安装；
[0051]步骤1.1)通过选配保证待加工碳化硼气浮轴承10外圆与定位环3内孔具有0.003-0.005mm的过盈量，然后将定位环3加热膨胀使其内孔尺寸大于待加工碳化硼气浮轴承10外圆尺寸，然后将待加工碳化硼气浮轴承10放入定位环3内孔，待定位环3冷却后即可牢牢箍紧待加工碳化硼气浮轴承10，二者就组合成为一个整体即称为定位环轴承组件；磨削过程定位环轴承组件可多次重复定位装夹，重复装夹的定位精度0.001_。
[0052]1.2)将弹性挡圈4卡装至定位座1内孔的圆形凹槽7内；
[0053]1.3)将定位环轴承组件安装至定位座1内孔；
[0054]1.4)安装压紧螺母2并旋紧，将定位环轴承组件固定压紧；
[0055]1.5)将定位座安装至磨床卡盘上；
[0056]步骤2)待加工碳化硼气浮轴承的内孔磨削；
[0057]通过圆柱形内孔磨金刚石砂轮11对待加工碳化硼气浮轴承10的内孔进行磨削，并同时判断圆柱形内孔磨金刚石砂轮11的磨削表面是否磨损，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮11表面磨损，则进行步骤3)，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮11表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承10的内孔进行加工，直至内孔精度达到使用要求后进行步骤4);
[0058]步骤3)圆柱形内孔磨金刚石砂轮11的在线修复；
[0059]3.1)准备定位环砂轮组件；将修正用金刚石砂轮通过胶粘的方法固定在另一个定位环内孔，组合为一个整体即定位环砂轮组件；所述修正用金刚石砂轮为陶瓷基碳化硅砂轮或陶瓷基金刚石砂轮；其中；
[0060]此处需要说明的是:定位环砂轮组件中使用的定位环与定位环轴承组件中的定位环同一批次生产，其外圆尺寸差值控制在0.001mm以内，以确保具有互换性。
[0061]3.2)若圆柱形内孔磨金刚石砂轮11表面出现磨损，则松开压紧螺母，将定位环轴承组件由定位座内孔取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母4 ;通过修正用金刚石砂轮的内孔壁对圆柱形内孔磨金刚石砂轮11的外圆面进行修整，修整完后，拆下定位环砂轮组件再次装上定位环轴承组件，重复步骤2);
[0062]步骤4)待加工碳化硼气浮轴承10的端面磨削；
[0063]在完成内孔加工后，将圆柱形内孔磨金刚石砂轮11更换为杯形端面磨金刚石砂轮12，通过杯形端面磨金刚石砂轮12对待加工碳化硼气浮轴承10的端面进行磨削，并同时判断杯形端面磨金刚石砂轮12的磨削表面是否磨损，若杯形端面磨金刚石砂轮12的磨削表面磨损，则进行步骤5)，若杯形端面磨金刚石砂轮12的磨削表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承10的端面进行加工，直至端面精度达到使用要求；
[0064]另外，待加工碳化硼气浮轴承端面有两个，当加工其中一个端面后，将压紧螺母松开，将定位环轴承组件整体从定位座内孔中取出来，然后将定位环轴承组件翻转180°后再装入定位座内孔中，用压紧螺母压紧，进行另外一个端面的磨削加工。
[0065]步骤5)杯形端面磨金刚石砂轮12的在线修复；
[0066]杯形端面磨金刚石砂轮12磨削表面出现磨损，则松开压紧螺母4，将定位环轴承组件从定位座内孔中取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母4 ;通过金刚石修整砂轮的端面对杯形端面磨金刚石砂轮12的磨削工作面进行修整，修整完后，拆下金刚石修整砂轮再次装上定位环轴承组件，重复步骤4)进行碳化硼气浮轴承端面的磨削加工；
[0067]步骤6)待加工碳化硼气浮轴承10的内孔和端面磨削加工完成后，将定位环轴承组件加热，定位环内孔膨胀变大，将定位环3和碳化硼气浮轴承进行拆解分离。
[0068]这样可以保证碳化硼气浮轴承和定位环都完好无损的，定位环可以继续重复使用。
[0069]需要补充说明的是:本发明采用的陶瓷结合剂碳化硅砂轮或陶瓷结合剂金刚石砂轮，其磨料粒度较被修整金刚石砂轮的磨料粒度粗2级左右，修整砂轮的转速为50_100r/min，被修整金刚石砂轮的转速为18-25m/s ;吃刀深度一般粗修为0.02-0.04mm/行程，精修为0.01-0.005mm/行程，同时进行充分冷却。
【主权项】
1.一种碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:包括定位座、压紧螺母、定位环以及弹性挡圈；所述定位座为筒状结构；定位座外壁上设置有用于卡装在磨床卡盘上的限位凸起以及用于连接压紧螺母的外螺纹；所述定位座的内孔用于安装定位环轴承组件；定位座内孔设置有圆形凹槽；所述圆形凹槽内安装弹性挡圈；定位环的内壁用于安装待加工的碳化硼气浮轴承，定位环的两个端面分别与弹簧挡圈以及压紧螺母紧密贴合。2.根据权利要求1所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:所述定位环的端面开设有便于拆装定位环的小孔；所述小孔至少为一个。3.根据权利要求1或2所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:所述定位环外圆两端均加工有锥面，锥面的斜角角度为1°。4.根据权利要求3所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:所述定位座内孔与定位环外圆的配合间隙不大于0.001mm。5.根据权利要求4所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:定位环内壁与待加工碳化硼气浮轴承外圆之间为过盈配合，过盈量为0.003-0.005mm ;定位环的内孔与定位环的外圆同轴度不大于0.001mm。6.根据权利要求5所述的碳化硼气浮轴承的磨削装置，其特征在于:所述定位环和定位座均采用轴承钢制成。7.基于权利要求1的碳化硼气浮轴承的磨削装置的磨削方法，其特征在于，包括以下步骤: .1)安装； .1.1)通过选配保证待加工碳化硼气浮轴承外圆与定位环内孔具有0.003-0.005mm的过盈量，然后将定位环加热膨胀使其内孔尺寸大于碳化硼气浮轴承外圆尺寸，然后将碳化硼气浮轴承放入定位环内孔，待定位环冷却后即可牢牢箍紧待加工碳化硼气浮轴承，二者就组合成为一个整体即称为定位环轴承组件； .1.2)将弹性挡圈卡装至定位座内孔的圆形凹槽内； .1.3)将定位环轴承组件安装至定位座内孔； .1.4)安装压紧螺母并旋紧，将定位环轴承组件固定压紧； .1.5)将定位座安装至磨床卡盘上； .2)待加工碳化硼气浮轴承的内孔磨削； 通过圆柱形内孔磨金刚石砂轮对待加工碳化硼气浮轴承的内孔进行磨削，并同时判断圆柱形内孔磨金刚石砂轮的磨削表面是否磨损，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面磨损，则进行步骤3)，若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承的内孔进行加工，直至内孔精度达到使用要求后进行步骤4); .3)圆柱形内孔磨金刚石砂轮的在线修复； .3.1)准备定位环砂轮组件；将修正用金刚石砂轮通过胶粘的方法固定在另一个定位环内孔，组合为一个整体即定位环砂轮组件；所述修正用金刚石砂轮为陶瓷基碳化硅砂轮或陶瓷基金刚石砂轮； .3.2)若圆柱形内孔磨金刚石砂轮表面出现磨损，则松开压紧螺母，将定位环轴承组件由定位座内孔取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母；通过修正用金刚石砂轮的内孔壁对圆柱形内孔磨金刚石砂轮的外圆面进行修整，修整完后，拆下定位环砂轮组件再次装上定位环轴承组件，重复步骤2); .4)待加工碳化硼气浮轴承的端面磨削； 在完成内孔加工后，将圆柱形内孔磨金刚石砂轮更换为杯形端面磨金刚石砂轮，通过杯形端面磨金刚石砂轮对待加工碳化硼气浮轴承的端面进行磨削，并同时判断杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面是否磨损，若杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面磨损，则进行步骤5)，若杯形端面磨金刚石砂轮的磨削表面未出现磨损，则继续对待加工碳化硼气浮轴承的端面进行加工，直至端面精度达到使用要求； .5)杯形端面磨金刚石砂轮的在线修复； 杯形端面磨金刚石砂轮磨削表面出现磨损，则松开压紧螺母，将定位环轴承组件从定位座内孔中取出，将准备好的定位环砂轮组件安装在定位座内孔中，并旋紧压紧螺母；通过金刚石修整砂轮的端面对杯形端面磨金刚石砂轮的磨削工作面进行修整，修整完后，拆下金刚石修整砂轮再次装上定位环轴承组件，重复步骤4)进行碳化硼气浮轴承端面的磨削加工； .6)碳化硼气浮轴承的内孔和端面磨削加工完成后，将定位环轴承组件加热，定位环内孔膨胀变大，将定位环和碳化硼气浮轴承进行拆解分离。
【专利摘要】本发明属于具体涉及一种碳化硼气浮轴承的精密磨削装置及方法。该装置包括定位座、压紧螺母、定位环以及弹性挡圈；定位座外壁上设置有用于卡装在磨床卡盘上的限位凸起以及用于连接压紧螺母的外螺纹；定位座的内孔用于安装定位环轴承组件；定位座内孔设置有圆形凹槽；圆形凹槽内安装弹性挡圈；定位环的内壁用于安装待加工的碳化硼气浮轴承，定位环的两个端面分别与弹簧挡圈以及压紧螺母紧密贴合。该装置的方法包括：1、安装；2、待加工零件的内孔磨削；3、内孔磨金刚石砂轮的在线修复；4、待加工零件的端面磨削；5、端面磨金刚石砂轮的在线修复；6、加工完零件后的拆卸；通过使用该装置和方法加工碳化硼材料，不仅加工精度高，并且便于操作。
【IPC分类】B24B7/16, B24B5/48, B24B41/06
【公开号】CN105269456
【申请号】CN201510777474
【发明人】邵荔宁, 周景春, 翁长志, 刘彪, 柳亚楠, 范子龙, 王耀光, 阚昭明
【申请人】西安航天精密机电研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日