專利名稱：一種大規(guī)格軸承套圈精密加工用倒立式數(shù)控車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，特別是涉及一種大規(guī)格軸承套圈精密加工用倒立式數(shù)控車床。
背景技術(shù)：
隨著裝備制造技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對軸承的需求越來越大，而其技術(shù)要求也越來越高，這使得通用軸承專業(yè)化的趨勢越來越明顯。對于技術(shù)含量高的軸承產(chǎn)品，如針對汽車行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、鐵路行業(yè)、石油化工機(jī)械、輕紡機(jī)械及冶金行業(yè)所需的大型、精密、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜而又具備功能組合的軸承，目前有很多國內(nèi)尚不能自給而需大量進(jìn)口。在此背景下，本申請人與常熟理工學(xué)院經(jīng)過刻苦攻關(guān)，開發(fā)了用于軸承套圈車加工專用數(shù)控臥式車床并投入批量制造，同時(shí)研究開發(fā)了 IOOmm以下軸承套圈CNC車加工工藝技術(shù)，獲得了 SKF、TIMKEN等國際知名軸承制造企業(yè)的技術(shù)認(rèn)可，形成了 IOOmm以下軸承套圈CNC精密車削的批量生產(chǎn)能力。然而，在直徑100_400mm的中、大規(guī)格軸承套圈精密車削時(shí)，由于裝夾精度及機(jī)床回轉(zhuǎn)半徑的限制，臥式數(shù)控車床已很難勝任。特別是臥式數(shù)控車床在加工中200mm以上高強(qiáng)度金屬材料的過程中，由于工件豎直方向安裝，工件的重量對裝夾精度有明顯的影響，而且其排屑容易擦傷工件表面，再加上實(shí)現(xiàn)自動上下料比較復(fù)雜，因此考慮采用倒立式數(shù)控車床進(jìn)行加工。倒立式數(shù)控車床的生產(chǎn)商較少，典型的有日本馬扎克IVS200及北一機(jī)、沈陽機(jī)床所生產(chǎn)的CDHA512等相應(yīng)機(jī)型。由于該類機(jī)床從技術(shù)指標(biāo)來說，多用于盤類零件 (如鋁合金材料的汽車制動盤和輪毅)的高速加工，因此不適用于由高強(qiáng)度金屬材料鍛造的大直徑軸承套圈精密車削的低速大扭矩要求，且在國內(nèi)同類企業(yè)中的應(yīng)用中已有不理想的反映，故該類機(jī)型無法滿足中、大規(guī)格軸承套圈生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種大規(guī)格軸承套圈精密加工用倒立式數(shù)控車床。本發(fā)明所述的倒立式數(shù)控車床，包括床身，所述床身一側(cè)的基座面上設(shè)有水平導(dǎo)軌，在與該導(dǎo)軌平行的基座面另一側(cè)設(shè)有固定刀架，水平導(dǎo)軌上安裝有立柱，立柱由床身上的X軸電機(jī)通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動沿水平導(dǎo)軌作水平向移動，在立柱面向刀架的側(cè)面設(shè)置垂直導(dǎo)軌，在該導(dǎo)軌上安裝有拖板，拖板上裝有主軸及其主軸電機(jī)和齒輪變速箱，拖板由安裝在立柱上的Z軸電機(jī)驅(qū)動沿垂直導(dǎo)軌作垂直向移動形成Z軸運(yùn)動，在主軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具。優(yōu)選的是，在上述水平導(dǎo)軌的下方設(shè)置有通道，該通道內(nèi)設(shè)置有工件輸送臺。輸送臺為固定結(jié)構(gòu)由鏈條傳動，出料臺做往復(fù)運(yùn)動。套圈置于輸送臺上時(shí)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過鏈條使推料桿將零件推入調(diào)心機(jī)構(gòu)，同時(shí)將出料臺拉出，達(dá)到送出料目的。調(diào)心機(jī)構(gòu)由直線軸承主導(dǎo)運(yùn)動，在垂直方向設(shè)有彈簧緩沖，采用氣動V型塊調(diào)心。當(dāng)零件由輸送機(jī)構(gòu)送到調(diào)心臺面時(shí)，通過氣動元件使兩側(cè)V型塊同時(shí)向中心移動，夾緊零件，待抓手抓緊零件后送開， 完成調(diào)心動作。優(yōu)選的是，夾具包括浮動夾頭和卡盤，浮動夾頭安裝在主軸上，卡盤安裝在浮動夾頭上。這樣能使得該軸承套圈能方便地實(shí)現(xiàn)被上下料抓取和準(zhǔn)確定位的動作。本發(fā)明的車床上以某中型軸承套圈為例進(jìn)行了試加工，該套圈外徑Φ 366.51， 外圓滾道為雙列滾子結(jié)構(gòu)，內(nèi)圈具有導(dǎo)程為38.1的螺旋槽，再加上多個(gè)斜面、油槽等復(fù)雜結(jié)構(gòu)和較高的尺寸與形位精度要求，使得其制造具備了相當(dāng)?shù)碾y度。采用本發(fā)明后的結(jié)果表明車床在粗車該套圈平面、外圓和斜面時(shí)，均能以η = 160-180r / min轉(zhuǎn)速、2mm的切削深度、0.2mm/ r的進(jìn)給速度穩(wěn)定運(yùn)行，車削力矩裕量較大。在精車時(shí)，以η = 180-200r / min轉(zhuǎn)速、0.5mm的切削深度、0. 2mm / r的進(jìn)給速度運(yùn)行，能確保表面粗糙度符合技術(shù)要求。特別地，在車削內(nèi)孔的大導(dǎo)程螺旋槽(=38.1 )時(shí)，能以η = IOOr / min、 0.15mm的切削深度、38.1mm/ r的進(jìn)給速度一次成形，并且質(zhì)量狀況十分穩(wěn)定。此外，本發(fā)明可以通過主軸的移動來實(shí)現(xiàn)工件的上下料，有效的降低工人的勞動強(qiáng)度，并且工件加工流程及工件上下料可一機(jī)完成，并能以產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝而自由組織機(jī)床連線，實(shí)現(xiàn)工廠自動化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合圖1對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行介紹。如圖1所示，該倒立式數(shù)控車床，包括床身1，在床身1基座面的一側(cè)水平設(shè)有水平導(dǎo)軌2，在與水平導(dǎo)軌2平行的基座面另一側(cè)設(shè)有固定刀架3，水平導(dǎo)軌2上安裝有立柱4，立柱4由床身上的X軸電機(jī)通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動沿水平導(dǎo)軌2作水平向移動，在立柱4面向刀架3的側(cè)面上垂直設(shè)置垂直導(dǎo)軌6，垂直導(dǎo)軌6上安裝有拖板5 ，拖板5上裝有主軸及其主軸電機(jī)和齒輪變速箱7，拖板5由安裝在立柱4上的Z軸電機(jī)驅(qū)動沿垂直導(dǎo)軌作垂直向移動，在主軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具8，夾具8 包括浮動夾爪和卡盤，卡盤安裝在主軸上，浮動夾爪安裝在卡盤上。水平導(dǎo)軌2的下方設(shè)置有通道9，該通道9內(nèi)設(shè)置有工件輸送臺10。機(jī)床主體部分主要由床身1與立柱4兩大結(jié)構(gòu)件組成，采用刀架3固定、主軸及立柱移動的結(jié)構(gòu)配置方式。機(jī)床的X軸運(yùn)動由安裝在床身上的X軸電機(jī)通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動立柱沿水平導(dǎo)軌作水平移動，而安裝在立柱上的主軸及拖板、齒輪變速箱由Z軸電機(jī)驅(qū)動，沿水平導(dǎo)軌作上下移動形成Z軸運(yùn)動?？紤]到機(jī)床多臺機(jī)床的工序自動連接、 進(jìn)而形成數(shù)控車削自動生產(chǎn)線的要求，在床身的右側(cè)設(shè)計(jì)一自動上下料的輸送位置，通過輸送機(jī)構(gòu)以及主軸沿Z軸方向、立柱沿X軸方向運(yùn)動的配合，實(shí)現(xiàn)被加工零件的自動搬運(yùn)與裝夾。這樣，機(jī)床就能按設(shè)定的時(shí)間節(jié)拍自動完成自動裝夾、輸送以及在多臺相同機(jī)床上實(shí)現(xiàn)工序間自動連接，進(jìn)而形成軸承套圈數(shù)控車削自動生產(chǎn)線。上述考慮多臺倒立式數(shù)控車床自動上下料并實(shí)現(xiàn)工序間自動連接的總體結(jié)構(gòu)在國內(nèi)同類機(jī)床中的設(shè)計(jì)中屬首創(chuàng)。本發(fā)明實(shí)施提供的倒立式數(shù)控車床的工作過程將工件毛坯放置在輸送臺10上——輸送裝置移動到指定位置——車床夾具8移動到輸送裝置上方——夾具8向下移動裝夾工件——工件移動到加工區(qū)域——對工件進(jìn)行車削——主軸移動到輸送裝置上方——主軸向下移動，將工件放置在輸送裝置上——夾具8向上移動到指定位置，輸送裝置移動到指定位置——夾具8卸下加工好的工件，從而實(shí)現(xiàn)了自動化流水作業(yè)。
權(quán)利要求
1. 一種大規(guī)格軸承套圈精密加工用倒立式數(shù)控車床，包括床身，其特征在于，所述床身基座面的一側(cè)設(shè)有水平導(dǎo)軌，在與該導(dǎo)軌平行的基座面另一側(cè)設(shè)有固定刀架，水平導(dǎo)軌上安裝有立柱，立柱由床身上的X軸電機(jī)通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動沿水平導(dǎo)軌作水平向移動， 在立柱面向刀架的側(cè)面上設(shè)置垂直導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌上安裝有拖板，拖板上裝有主軸及其主軸電機(jī)和齒輪變速箱，拖板由安裝在立柱上的Z軸電機(jī)驅(qū)動沿垂直導(dǎo)軌作垂直向移動，在主軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具；水平導(dǎo)軌的下方設(shè)置有通道，該通道內(nèi)設(shè)置有工件輸送臺；所述夾具包括浮動夾爪和卡盤，卡盤安裝在主軸上，浮動夾爪安裝在卡盤上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大規(guī)格軸承套圈精密加工用倒立式數(shù)控車床，包括床身和立柱，在床身一側(cè)設(shè)有水平導(dǎo)軌，平行的另一側(cè)設(shè)有固定刀架，床身的水平導(dǎo)軌上安裝有立柱，在立柱上設(shè)置垂直導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌上安裝有拖板，拖板上裝有主軸及主軸電機(jī)和齒輪變速箱，主軸的下端安裝有夾具，拖板由安裝在立柱上的Z軸電機(jī)驅(qū)動沿垂直導(dǎo)軌作垂直向移動，立柱則由安裝在床身上的X軸電機(jī)沿床身水平導(dǎo)軌作水平移動。該車床在床身一側(cè)設(shè)置了工件自動上下料和傳輸裝置，以形成同類車床車削工序的自動連接。本發(fā)明適合于直徑100-400mm的中、大規(guī)格軸承套圈的精密車削，具有裝夾精度好、自動化程度高、能耗低的特點(diǎn)，實(shí)踐證明其加工精度完全滿足要求。
文檔編號B23B15/00GK102476189SQ20101055433
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者杜沖 申請人:大連創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場有限公司