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专利号: 2022114118751
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,待加工的轴承内圈或外圈同轴心固定在水平的转台(11)上表面,轴承中心处设置六自由度工业机器人(10),其特征是包括以下步骤:步骤1):六自由度工业机器人(10)的机器手臂末端在滚道曲率中心处铰接一个激光器(15),激光器(15)的激光光源采用高斯热源;

步骤2):转台(11)沿轴承中心轴做等速圆周转动,激光器(15)在垂直面沿着滚道曲率半径方向从起始点至结束点摆动,激光器(15)输出的激光光斑一(12)在滚道表面扫描,转台(11)旋转一周,产生螺旋形的第一圈激光相变硬化区域(18),转台(11)再旋转一周,产生螺旋形的第二圈激光相变硬化区域(19),以此类推,完成激光相变硬化加工;两圈激光相变硬化区域之间不接触,中间是螺旋形的相变硬化间隙;

步骤3):改变激光器(15)的功率和光斑尺寸,输出激光光斑二(13)在所述的相变硬化间隙的表面中间区域扫描,在不同圈的所述的相变硬化间隙表面加工出螺旋形的沟槽织构(16)。

2.根据权利要求1所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:在所述的在垂直面上,激光光斑一(12)的光斑两端与滚道曲率中心连接线之间形成夹角θ,所述的相变硬化间隙的两端与滚道曲率中心连接线之间形成夹角θ1,转台(11)旋转一周,激光器(15)摆动角度为θ+θ1。

3.根据权利要求1所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:步骤3)中,激光器(15)输出激光光斑二(13)的功率大于激光器(15)输出激光光斑一(12)的功率。

4.根据权利要求3所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:在所述的垂直面上,所述的激光光斑二(13)照射在滚道表面上的弧长等于所述的相变硬化间隙的弧长,激光光斑二(13)的弧长大于沟槽织构(16)的弧长。

5.根据权利要求4所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:激光光斑二(13)产生的激光相变硬化区域的弧长大于激光光斑二(13)的弧长。

6.根据权利要求1所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:步骤3)中,加工出沟槽织构(16)时,激光器(15)的扫描方式和步骤2)中的扫描方式相同。

7.根据权利要求1所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:轴承滚道受最大载荷时滚动体与滚道的接触点B的接触角大于轴承滚道与滚动体装配时的初始接触点A的接触角,激光器(15)摆动的起始点的接触角大于B点的接触角,结束点的接触角小于A点的接触角。

8.根据权利要求7所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:所述的起始点的接触角比B点的接触角大4°‑5°,所述的结束点的接触角比A点的接触角小4°‑5°。

9.根据权利要求1所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:沟槽织构(16)加工完成后,将电子圆跳动仪与所述的机器手臂相互连接,六自由度工业机器人(10)带动电子圆跳动仪在垂直面沿着滚道圆周方向做摆动,从所述的起始点到结束点测量滚道表面粗糙度,同时将滚道表面按滚道圆周方向等分M份,转台(11)每转动

360o/M角度后停止,每测量完一份圆周方向的粗糙度后再旋转360o/M,完成整个滚道加工面的粗糙度测量。

10.根据权利要求9所述的一种四点接触球式轴承滚道表面激光相变硬化加工方法,其特征是:当轴承外圈上滚道的粗糙度测量检测完成后,仅将激光器(15)摆动所在位置改变为轴承外圈下滚道的曲率中心处,以对轴承外圈下滚道加工。