一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法

本发明涉及机械加工制造，具体的说是一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法。

背景技术：

1、圆柱滚子轴承以其承载能力强、极限转速高等优良特性，在航空、汽车、机床等重要领域得到广泛应用，而且常常是重大装备中的关键部件。作为轴承中的核心零件，圆柱滚子的加工要求很高。贯穿式超精研通常是中小型圆柱滚子的最后一道工序，要求加工出滚子凸度并大幅改善滚子表面质量。该工序的关键工装是超精机的导辊，通常称其为圆柱滚子凸度超精导辊。

2、圆柱滚子凸度超精导辊辊形是轴对称曲面，其轴向截形称为辊形曲线，通常由多个凸峰、凸峰之间的过渡曲线以及进出口过渡曲线构成，其中，凸峰曲线用于控制滚子贯穿轨迹从而直接影响滚子超精后的凸度。凸峰曲线是凸曲线，但其数学表达式复杂，而且各凸峰曲线形状不尽相同，因此精密加工难度很大。

3、目前导辊辊形曲面是在普通外圆磨床上磨削的，其磨削成形原理是磨削出多级直廓圆锥面来逼近辊形曲面，其方法是先在圆柱形导辊面上划线以控制各个锥面的位置，再通过调整磨床工作台水平扭转角度，用直廓砂轮磨出一个个不同锥角的直廓锥面。该磨削方法存在辊形精度不高、磨削质量对操作者依赖性强、加工效率低、劳动强度大等局限性，难以满足日益提高的圆柱滚子超精加工需要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法，本发明的磨削方法不仅磨削效率高，且磨削的导辊辊形精度高、表面质量好。

2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

3、一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法，在数控外圆磨床上，将平形砂轮圆周面的轴向廓形修整为圆弧形，用砂轮的圆弧廓形依据包络法磨削原理磨削导辊辊形曲面；磨削时的运动特征为：导辊定轴转动并随着工作台左右移动，砂轮定轴旋转并随着砂轮架前后移动；通过砂轮架前后移动与工作台左右移动的数控两轴联动，使砂轮轴向廓形圆弧中心在其与导辊轴线共同决定的平面内相对于导辊做轨迹曲线运动，该轨迹曲线是导辊辊形曲线的等距线，等距值是砂轮轴向廓形圆弧半径值。

4、进一步地，针对导辊每一个凸峰中每一个半峰的轴向截形曲线，依据包络磨削原理计算一个刚好使砂轮全宽都能参与磨削的砂轮轴向廓形圆弧半径，记作砂轮全宽接触圆弧半径，将各凸峰的砂轮全宽接触圆弧半径与相邻凸峰间过渡圆弧半径比较，选择最小值作为砂轮轴向廓形圆弧半径值。

5、有益效果：

6、(1)采用本发明的磨削方法磨削的导辊辊形精度高。本发明采用包络法磨削原理，磨削辊形不存在原理性加工误差，相比之下，现有磨削方法用多级直廓锥面逼近辊形曲面，存在原理性加工误差。此外，现有方法存在多级锥面的角度误差和轴向位置误差影响辊形磨削精度，而本发明的方法中不存在这些误差。

7、(2)采用本发明的磨削方法磨削导辊辊形曲面的表面质量好。本发明方法可以通过数控编程调整进给速度和磨削深度来保证磨削后的表面质量，而现有方法每一级锥面的磨削质量都依赖操作者肉眼观察进行把握。

8、(3)本发明的方法磨削导辊辊形效率高。本发明采用包络法磨削，磨削过程是连续的，而且通过数控编程实现磨削过程的自动化，从而实现高效率，而现有方法每磨削一级锥面，都需要调整磨削位置和工作台角度，非常费工费时，难以提高效率。

1.一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法，其特征在于，在数控外圆磨床上，将平形砂轮圆周面的轴向廓形修整为圆弧形，用砂轮的圆弧廓形依据包络法磨削原理磨削导辊辊形曲面；

2.根据权利要求1所述的一种圆柱滚子凸度超精导辊辊形曲面的数控磨削方法，其特征在于，针对导辊每一个凸峰中每一个半峰的轴向截形曲线，依据包络磨削原理计算一个刚好使砂轮全宽都能参与磨削的砂轮轴向廓形圆弧半径，记作砂轮全宽接触圆弧半径，将各凸峰的砂轮全宽接触圆弧半径与相邻凸峰间过渡圆弧半径比较，选择最小值作为砂轮轴向廓形圆弧半径值。