1.一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是依次按以下步骤:
步骤1):将轴承外圈同轴心固定在转台上表面,六自由度工业机器人的机器手臂的首端位于轴承外圈中心轴处,末端经连接装置分别连接第一激光器和第二激光器,第一激光器和第二激光器输出的激光均垂直于轴承外圈的滚道表面;
步骤2):所述的转台作等速圆周运动,第一激光器工作,六自由度工业机器人带动第一激光器沿径向由外向内作直线运动,输出的激光光斑在滚道表面扫描,从滚道表面外侧开始加工,加工出螺旋形的激光相变硬化第一圈和第二圈,在激光相变硬化第一圈和第二圈的交界处产生软带;
步骤3):第二激光器开始工作,输出的激光光斑在所述的软带表面扫描,第二激光器同时沿径向由外向内作直线运动,在软带的中心加工出螺旋形的沟槽;
步骤4):重复步骤2)‑3),直至完成整个滚道表面的激光相变硬化和软带处的沟槽,第一激光器停止工作;
步骤5):第二激光器输出点射的激光光斑,沿所述的沟槽相隔一段距离加工出一个圆形凹坑,直至完成整个沟槽上的圆形凹坑,第二激光器停止工作,转台停止转动。
2.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:步骤5)中,软带越远离轴承中心轴,所述的圆形凹坑个数越多,当软带在靠近轴承中心轴的第一圈的圆形凹坑个数为A个时,远离轴承中心轴处的第n圈的圆形凹坑个数为nA个。
3.根据权利要求2所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:转台作变速运动,在软带每一圈范围内的运动速度相同,不同圈的转速不同,当加工任一n圈沟槽上的圆形凹坑时,圆形凹坑距离轴承中心轴的半径为rn+L(1‑a%)/2,周长为2π(rn+L(1‑a%)/2),转台的转速为vn’,转台运转一周的时间tn=2π(rn+L(1‑a%)/2)/v1’,加工相邻两个圆形凹坑的时间间隔t=tn/nA,rn为激光相变硬化第n圈的滚道表面半径,L为激光光斑沿滚道表面径向方向的长度,a%为两道光斑搭接率。
4.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:步骤2)中,第一激光器沿径向由外向内作直线运动的距离为(1‑a%)L,速度vr=(1‑a%)L/t,L为激光光斑沿滚道表面径向方向的长度,a%为两道光斑搭接率,t为激光光斑扫描一圈的时间。
5.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:所述的圆形凹坑的深度大于所述的沟槽的轴向深度,所述的圆形凹坑的直径大于所述的沟槽的径向宽度但小于a%L,L为激光光斑沿滚道表面径向方向的长度,a%为两道光斑搭接率。
6.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:第一激光器和第二激光器输出的功率不相同,第二激光器在加工所述的沟槽和所述的圆形凹坑时输出的功率不相同。
7.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:第一激光器加工起始位置是在轴承滚动体的外侧且与滚动体外端之间的径向距离为
10mm的滚道表面处,第一激光器加工结束位置是在轴承滚动体的内侧且与滚动体内端之间的径向距离为10mm的滚道表面处。
8.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:在所述的圆形凹坑中储存润滑剂和金属磨屑。
9.根据权利要求1所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:步骤5)结束后,将与计算机连接的电子圆跳动仪连接所述的连接装置,转台作等速圆周运动,六自由度工业机器人带动所述的电子圆跳动仪沿着滚道径向做直线运动,测量滚道表面的圆跳动。
10.根据权利要求9所述的一种大型环状轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:将滚道表面按径向等分为M份,转台旋转360°/M角度,测量一个径向方向激光相变硬化粗糙度。