一种适用于轴承套圈的研磨载盘及研磨装置的制作方法

本发明属于轴承加工技术领域，具体涉及一种用于轴承套圈双端面研磨的载盘和装置。

背景技术

目前现有的轴承套圈双端面研磨机研磨装置的基本结构如图1所示，包括上研磨盘1、下研磨盘2，下研磨盘2上均布有研磨载盘3，研磨载盘3是研磨机加工定位的唯一装置，其结构见附图2所示，为钢制一体结构，内置若干呈圆周分布的定位孔用于固定轴承套圈，因此研磨载盘3的结构是决定轴承套圈加工范围、加工能力和加工精度的关键装置。现有的研磨载盘3在应用中存在诸多缺陷：

1、研磨载盘为钢制一体结构，且结构尺寸单一，每加工一种规格轴承套圈需同时更换每个研磨载盘，换件操作麻烦，劳动量大，且存在安全隐患，同时加工范围受限，不能满足多规格、多品种轴承套圈的双端面研磨要求。轴承加工属于多品种、多规格的生产方式，且轴承产品两个端面属于后道工序的定位基准，精度要求较高，因此必须进行平面研磨，故而需要多规格的研磨载盘进行便捷更换备用，现有装备无法满足上述需求；

2、研磨载盘制造成本较高。每加工单一规格轴承套圈，需同时更换每个研磨载盘才能组成一套研磨装置进行研磨加工，所有研磨载盘要求均匀分布于下研磨盘，且采用全钢制结构，研磨载盘直径达φ314mm，研磨载盘目前市场加工制造费报价约1万元，在实际生产中会占用大量占用成本经费，不利于企业发展；

3、研磨载盘制造精度要求高，加工难度大。整体研磨载盘为钢制结构，简述工序是首先要用加工中心车制，然后热处理后两平面磨研，再用坐标磨完成磨孔。其中研磨载盘内孔的加工精度、尺寸公差、垂直度、上下端面的平行差等均具有细致的精度把控，普通机加设备无法满足技术要求，使用高精尖设备存在成本倍增的问题；

4、研磨载盘制造周期长。钢制结构的研磨载盘需进行粗车、热处理、平面研磨、磨孔等多道繁琐工序，使用上述设备经测算单一规格的整套结构5个研磨载盘加工需3-4个月，严重拉长企业的生产周期。

综上所述，上述研磨机的配置由于研磨载盘采用钢制一体结构，且尺寸设计单一，应用范围窄，加工难度大，加工精度高、加工周期长，不能满足多品种、多规格的轴承套圈双端面研磨，从而导致在实际生产使用中，应用范围受限，加工成本过高，加工周期长，不适用于中小轴承厂家的小批量轴承双端面研磨生产加工。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于轴承套圈的研磨载盘及研磨装置，可以适用于多规格、多品种的轴承双端面研磨加工，扩大应用范围，便于加工，降低加工成本，提高操作的便捷性、互换性和通用性，同时在材料性能、加工方法、加工效率、加工难度上都能够得到简化，大幅度提升加工效率，缩短生产周期。

本发明的适用于轴承套圈的研磨载盘，由相互嵌套的转动外齿圈、研磨母盘和研磨子盘组成，所述转动外齿圈外周设有外齿，所述研磨母盘设有能够和研磨子盘外形匹配的盘孔，所述研磨子盘内设有定位孔。

其中，所述转动外齿圈和研磨母盘之间设有相互配合的限位组件，所述限位组件包括相互配合的设置于转动外齿圈内周的凸起结构和设置于研磨母盘外周的凹槽结构，所述限位组件至少设置为一组，优选为四组。

其中，所述研磨母盘通过盘孔与研磨子盘间隙配合。

其中，所述研磨子盘的直径为转动外齿圈直径的30-40％，研磨子盘优选设计为三个，绕研磨母盘的中央轴均布。

其中，所述转动外齿圈和研磨母盘采用pvc高强度塑料制造，所述研磨子盘采用钢制材料制造。

本发明的适用于轴承套圈的研磨装置，包括上研磨盘、下研磨盘、和均匀分布于下研磨盘上的上述研磨载盘，所述上研磨盘和下研磨盘均由cbn圆形磨块镶嵌构成。

本发明所提供的适用于轴承套圈的研磨载盘及研磨装置，具有如下优势：

1.相比于原结构设计，传动外齿圈可供多规格轴承套圈使用，更换加工不同规格的轴承套圈时，无需更换传动外齿圈，避免了繁重的重复操作，工作效率可提高30％以上；

2.传动外齿圈、研磨母盘采用pvc高强度塑料制造，相比于整体的钢制结构，外齿圈和研磨母盘的高度可以明显缩减，只对研磨子盘随轴承套圈工件高度进行调整，大大减轻了研磨载盘重量，使操作便捷、安全，而且互换性、通用性得到了明显增强；

3.交叉采用pvc高强度塑料、钢制材料复合结构，相比于原结构纯钢制材料制造，由于传动外齿圈、研磨母盘的多规格通用性增强，原材料和制造费用总成本可节约80％以上；

4.研磨载盘的加工方案是仅对传动外齿圈、研磨母盘进行加工中心车制，研磨子盘直径降低，采用通用的磨研机床可进行外径、平面的加工，定位工件孔用加工中心即可车制完成，免去了高精尖设备耗费大量工时研磨定位工件孔的高成本投入，同时研磨子盘对比原大直径一体式研磨载盘的加工工艺明显缩短了工艺流程，使工艺流程得到了充分简化，降低了生产成本，提高了加工效率，缩短了加工周期，原单一规格的整套5个研磨载盘加工需100天的生产周期，而结构改进后只需要15天即可完成加工；

综上所述，相比于原结构设计，本发明结构在原材料成本、加工成本、能源消耗成本、人工成本、加工周期方面均得到了有效改善。以带法兰盘单列球轴承为例，内孔为15规格的内外轴承套圈所用的研磨盘制造费用节约近28万元。此研磨盘的结构改善可以推广至轴承行业和其它行业中广泛使用，提供创新结构设计思路，因而可以创造更大的社会经济收益。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有研磨装置的整体结构示意图。

图2是现有一体式研磨载盘的结构示意图。

图3是本发明研磨载盘的结构示意图。

图4是转动外齿圈的结构示意图。

图5是研磨母盘的结构示意图。

图6是研磨子盘的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体附图对本发明进行详细描述。

本发明提供的适用于轴承套圈的研磨载盘3，如图3所示，由相互嵌套的转动外齿圈31、研磨母盘32和研磨子盘33组成。所述转动外齿圈31外周设有外齿311(图4)，用于进行动力传输；所述研磨母盘32设有能够和研磨子盘33外形匹配的盘孔321(图5)，能够配合安装研磨子盘33；所述研磨子盘33内设有定位孔331(图6)，用于对待研磨轴承套圈进行定位。

其中，所述转动外齿圈31和研磨母盘32之间设有相互配合的限位组件，所述限位组件可以包括相互配合的设置于转动外齿圈31内周的凸起结构312和设置于研磨母盘32外周的凹槽结构322，所述限位组件至少设置为一组，图中优选设置为四组。限位组件4实现转动外齿圈31和研磨母盘32之间相对位置的固定。

其中，所述研磨母盘32设有的盘孔321与研磨子盘33之间存在一定的微小间隙，此微小间隙在研磨过程中，依靠上研磨盘1和下研磨盘2对研磨子盘33中放置的待研磨轴承套圈作用一定的压力，在压力作用下旋转并产生扭矩，从而带动研磨子盘33和盘孔321中的待研磨轴承套圈产生与研磨母盘32相同的公转和相对于研磨母盘32的自传，这种交叉旋转有利于提高待研磨轴承套圈端面的平面度。

其中，所述研磨子盘33的直径为转动外齿圈31直径的30-40％，研磨子盘33优选设计为三个，绕研磨母盘32的中央轴均布。相对于一体式研磨载盘大大降低的子盘直径(原一体式研磨载盘的直径φ314mm时，对应研磨子盘的直径可降低为φ117.5mm)，加工方式可采用通用的磨研机床可进行外径、平面的加工，定位工件孔用加工中心即可车制完成，免去了高精尖设备耗费大量工时研磨定位工件孔的高成本投入，明显缩短和简化工艺流程，大大降低了各部分的加工难度和加工成本，并实现加工精度的有效提高和控制，有利于提高加工效率。

其中，所述转动外齿圈31和研磨母盘32采用pvc高强度塑料制造，所述研磨子盘33采用钢制材料制造，能够有效满足研磨载盘的研磨强度以及研磨韧性要求，加工方式采用加工中心车制即可完成。

其中，所述研磨子盘33可以淬硬(长期使用)或不淬硬(短期使用)，结合更小的直径尺寸，可明显延长使用寿命，缩短加工周期，减小加工难度，同时又满足了加工精度要求。

将上述研磨载盘3替换传统的一体式研磨载盘，可以得到适用于轴承套圈的研磨装置：包括上研磨盘1、下研磨盘2、和均匀分布于下研磨盘2上的研磨载盘3，所述上研磨盘1和下研磨盘2均由cbn圆形磨块4镶嵌构成。

通过上述技术方案可以看出，本发明结构简单、制作方便，工艺流程简化，能够用于多规格、多品种轴承套圈的端面研磨，同时能够节约成本，提高加工效率，这对中小型轴承企业的生产发展是有利的，同时该发明的设计思路和结构应用能够得到大范围推广，推广后会产生更大的社会经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。