專利名稱：冷輾擴(kuò)機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種可加工套圈的冷輾擴(kuò)機(jī)床。
背景技術(shù)：
環(huán)形件的冷輾擴(kuò)加工是代表著將來技術(shù)方向的新工藝。精密冷輾擴(kuò)技術(shù)是在常溫下將環(huán)形回轉(zhuǎn)零件采用擠壓進(jìn)而塑性變形而得到成品件的一種冷加工成形方法。冷輾擴(kuò)的工作原理是由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)的成形輾輪來成形外表面形狀，一個(gè)從動(dòng)的 成形芯棍來成形內(nèi)表面形狀，芯棍和工件由支撐輪支撐，輾壓工件時(shí)，輾輪帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，芯棍在與進(jìn)給裝置固連的支撐輪的推動(dòng)下擠壓工件，從而實(shí)現(xiàn)工件的輾壓。這種新工藝不僅使生產(chǎn)過程中再也沒有切屑，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量有了飛躍的提高。軸承套圈精密冷輾擴(kuò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)軸承鍛造自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)，并且是軸承行業(yè)提高材料利用率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)手段，由于其諸多優(yōu)點(diǎn)而被行業(yè)廣泛認(rèn)同。冷輾擴(kuò)數(shù)控機(jī)床(簡稱冷輾機(jī))是軸承套圈冷輾的核心裝備，是一種壓力機(jī)械與精密機(jī)床相結(jié)合的高度專業(yè)化的裝備。主要工業(yè)國家都研發(fā)過冷輾機(jī)，我國也具有獨(dú)立的冷輾機(jī)研制能力，最早由洛陽軸承研究所于上世紀(jì)70年代末開始精密冷輾技術(shù)研究，90年代初期完成早期原理機(jī)并生產(chǎn)少量樣機(jī)。目前，如圖I所示，在冷輾擴(kuò)機(jī)床加工套圈過程中，通過測量裝置動(dòng)態(tài)測量套圈的外徑數(shù)據(jù)來控制冷輾擴(kuò)進(jìn)程，測量值達(dá)到設(shè)定數(shù)值后即停止輾擴(kuò)。在加工過程中，測量輥11與套圈外表面在適當(dāng)壓力下保持有效接觸，從而實(shí)時(shí)反映套圈外徑的變化。隨著輾擴(kuò)的進(jìn)行，套圈外徑漲大，推動(dòng)測量輥11逐漸向后移動(dòng)，遠(yuǎn)離套圈中心。測量輥11的運(yùn)動(dòng)方向由測量油缸3及測量導(dǎo)軌I的運(yùn)動(dòng)方向決定，三者的運(yùn)動(dòng)方向始終保持一致。對(duì)于目前廣泛采用的水平式布置測量裝置，測量導(dǎo)軌I及測量油缸3水平安裝，于是，隨著輾擴(kuò)套圈外徑的增大，測量輥11在水平方向向后移動(dòng)。由圖中可以看出，測量輥11將逐步接近支撐輪軸7，測量輥11與支撐輪軸7之間間隙不斷減小。當(dāng)套圈外徑增大到一定程度時(shí)，測量輥11與支撐輪軸7會(huì)發(fā)生干涉。由此可見，這種測量裝置，限制了機(jī)床所能加工套圈的最大外徑，從而限制了機(jī)床能力的發(fā)揮。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種避免由測量裝置對(duì)機(jī)床的加工能力產(chǎn)生限制的冷輾擴(kuò)機(jī)床。本實(shí)用新型的目的通過提供以下一種冷輾擴(kuò)機(jī)床實(shí)現(xiàn)，其包括輾輪，所述輾輪能夠繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)以拽動(dòng)工件并驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；芯輥，所述芯輥和輾輪之間用于放置工件，且芯輥能夠被工件的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)；支撐輪，其上具有支撐輪軸，所述支撐輪與所述芯輥相抵靠，且能夠被所述芯輥帶動(dòng)繞所述支撐輪軸的縱軸線旋轉(zhuǎn)；測量裝置，包括固定設(shè)置的測量支架，所述測量支架上連接有直線布置的測量導(dǎo)軌；連接于所述測量支架的測量油缸；安裝于所述測量導(dǎo)軌上、能夠由所述測量油缸驅(qū)動(dòng)而在所述測量導(dǎo)軌上直線運(yùn)動(dòng)的滑塊；能夠被所述滑塊帶動(dòng)、平行于測量導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)的測量輥，所述測量輥能夠抵靠在所述工件的外周面上并隨著工件外周面的擴(kuò)張而直線向測量油缸方向后退；設(shè)置于所述滑塊和所述測量輥之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述芯輥的縱軸線和所述支撐輪軸的縱軸線平行且位于同一平面上，所述測量輥的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述平面成非零夾角，且該運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述支撐輪軸不相交。優(yōu)選的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接所述滑塊的滑塊底座，連接所述滑塊底座的測量座，所述測量輥安裝在所述測量座上。優(yōu)選的，所述滑塊和所述滑塊底座之間，所述滑塊底座和所述測量座之間，所述測量座和所述測量輥之間均為剛性連接。
優(yōu)選的，所述測量輥的運(yùn)動(dòng)軌跡線和所述測量導(dǎo)軌的延伸方向平行，且運(yùn)動(dòng)軌跡線的位置位于測量導(dǎo)軌和所述平面之間。優(yōu)選的，所述測量導(dǎo)軌的延伸方向和所述平面成非零夾角。優(yōu)選的，所述測量輥的運(yùn)動(dòng)軌跡線到所述支撐輪軸的縱軸線的距離大于所述支撐輪軸的半徑。優(yōu)選的，所述冷輾擴(kuò)機(jī)床還包括控制裝置，所述控制裝置在所述測量輥后退長度到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，指令輾擴(kuò)工作停止。本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在通過傾斜設(shè)置測量導(dǎo)軌的延伸方向，使得測量輥能夠在任一工作位置上均不會(huì)和支撐輪軸發(fā)送干涉，充分發(fā)揮了機(jī)床的加工能力，擴(kuò)展了機(jī)床加工的尺寸范圍。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)的冷輾擴(kuò)機(jī)床的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
的冷輾擴(kuò)機(jī)床的結(jié)構(gòu)圖。
I、測量導(dǎo)軌|2、測量支架 |3、測量油缸
4、滑塊_5、滑塊底座 6、測量座
7、支撐輪軸“輥9、輾輪
10、套圈11、測量輥 12、支撐輪
1~3、測量輥軌跡線 I
具體實(shí)施方式
以下參照?qǐng)D2介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖2所示的冷輾擴(kuò)機(jī)床具有工作模塊和測量裝置，工作模塊包括依次布置的輾輪9、芯輥8和支撐輪12。它們相互配合以對(duì)工件進(jìn)行冷輾擴(kuò)加工。輾輪9位于芯輥8的一側(cè)，輾輪9能夠繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)以拽動(dòng)工件并驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，在本具體實(shí)施方式
中，工件具體為環(huán)形的套圈10。芯輥8穿過套圈10鄰靠輾輪9布置，且芯輥8能夠被工件的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)。支撐輪12上設(shè)有支撐輪軸7，支撐輪12位于芯輥8的相對(duì)輾輪9的另一側(cè)，和芯輥8相抵靠，且能夠被所述芯輥8帶動(dòng)繞所述支撐輪軸7的縱軸線旋轉(zhuǎn)。在對(duì)套圈10進(jìn)行冷輾擴(kuò)加工時(shí)，輾輪9旋轉(zhuǎn)，支撐輪12沿水平方向向芯輥8驅(qū)動(dòng)進(jìn)給，驅(qū)動(dòng)芯輥8擠壓位于輾輪9和其之間的套圈10，套圈10被輾壓的同時(shí)，會(huì)被摩擦力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而又將摩擦力傳遞給芯輥8，使芯輥8同樣旋轉(zhuǎn)，而芯輥8又帶動(dòng)支撐輪繞其自身縱軸線旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)過程中，套圈10在壓迫下發(fā)生形變，厚度變小而半徑變大，其外周面會(huì)向外擴(kuò)張。輾輪9，芯輥8和支撐輪軸12都具有各自的縱軸線，芯輥8的縱軸線和支撐輪軸12的縱軸線平行且位于同一平面上。測量裝置包括測量支架2，測量導(dǎo)軌1，測量油缸3，滑塊4，傳動(dòng)裝置和測量輥11。測量裝置用于測量工件的加工程度，在本具體實(shí)施方式
中，即為測量套圈10的輾壓后的外周面擴(kuò)張的長度，該長度和套圈10的半徑對(duì)應(yīng)，因此，測量裝置能夠測量到工件是否加工到了預(yù)設(shè)的程度。
測量支架2固定設(shè)置，測量油缸3連接到其上，測量導(dǎo)軌I直線延伸的連接在測量支架2上。測量導(dǎo)軌I上安裝有滑塊4，組成直線導(dǎo)軌副單元。滑塊4能夠被測量油缸3驅(qū)動(dòng)在測量導(dǎo)軌I上直線運(yùn)動(dòng)；測量輥11通過剛性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到滑塊4，能夠被滑塊4帶動(dòng)，也能帶動(dòng)滑塊4，沿著與測量導(dǎo)軌I的延伸方向相平行的方向直線運(yùn)動(dòng)；測量輥11能夠抵靠在所述工件的外周面上并隨著工件外周面的擴(kuò)張迫使滑塊4沿著直線導(dǎo)軌I后退。如前所述的，剛性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接滑塊4和測量輥11，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體包括連接到滑塊的滑塊底座5，以及連接滑塊底座5和測量輥11的測量座6，測量輥安裝在所述測量座上。并且，所述滑塊4和所述滑塊底座5之間，所述滑塊底座5和所述測量座6之間，所述測量座6和所述測量輥11之間均為剛性連接，在本具體實(shí)施方式
中，滑塊4和滑塊底座5之間通過螺釘連接，測量輥11通過測量座6與滑塊底座5同樣采用螺釘連接。這樣，測量輥11的運(yùn)動(dòng)方向完全由滑塊4在測量導(dǎo)軌I上的運(yùn)動(dòng)方向決定，而滑塊4又只能按照測量導(dǎo)軌I的延伸方向做直線運(yùn)動(dòng)，也就是說，測量輥11必定平行于測量導(dǎo)軌I的延伸方向運(yùn)動(dòng)，并且，剛性連接還可以準(zhǔn)確控制和測量測量輥11的移動(dòng)距離。如圖2所示，在上述的設(shè)置方式下，測量輥11具有一條唯一確定的運(yùn)動(dòng)軌跡線13，該運(yùn)動(dòng)軌跡線13和測量導(dǎo)軌I的延伸方向相互平行，它們和前述的平面成相等的非零夾角。并且，該運(yùn)動(dòng)軌跡線13和支撐輪軸7設(shè)置的不相交，即運(yùn)動(dòng)軌跡線13到所述支撐輪軸7的縱軸線的距離大于所述支撐輪軸7的半徑。同時(shí)，測量輥11相比測量導(dǎo)軌I而言更加靠近工作模塊，這樣，運(yùn)動(dòng)軌跡線13的位置位于測量導(dǎo)軌I和所述平面之間。冷輾擴(kuò)機(jī)床還包括控制裝置，控制裝置在所述測量輥后退長度到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，指令輾擴(kuò)工作停止，以在工件加工完畢后及時(shí)停止冷輾擴(kuò)工序。本實(shí)用新型并不限于前述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)精髓的啟示下，還可能做出其他變更，但只要其實(shí)現(xiàn)的功能與本實(shí)用新型相同或相似，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種冷輾擴(kuò)機(jī)床，包括一輾輪，所述輾輪能夠繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)以拽動(dòng)エ件并驅(qū)動(dòng)エ件旋轉(zhuǎn)；ー芯輥，所述芯輥和輾輪之間用于放置エ件，且芯輥能夠被エ件的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)繞自身縱軸線旋轉(zhuǎn)；一支撐輪，其上具有支撐輪軸，所述支撐輪與所述芯輥相抵靠，且能夠被所述芯輥帶動(dòng)繞所述支撐輪軸的縱軸線旋轉(zhuǎn)；一測量裝置，包括固定設(shè)置的測量支架，所述測量支架上連接有直線布置的測量導(dǎo)軌；連接于所述測量支架的測量油缸；安裝于所述測量導(dǎo)軌上、能夠由所述測量油缸驅(qū)動(dòng)而在所述測量導(dǎo)軌上直線運(yùn)動(dòng)的滑塊；能夠被所述滑塊帶動(dòng)、平行于測量導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)的測量輥，所述測量輥能夠抵靠在所述エ件的外周面上井隨著工件外周面的擴(kuò)張而直線后退；設(shè)置于所述滑塊和所述測量輥之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述芯輥的縱軸線和所述支撐輪軸的縱軸線平行且位于同一平面上，所述測量輥的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述平面成非零夾角，且該運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述支撐輪軸不相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接所述滑塊的滑塊底座，連接所述滑塊底座的測量座，所述測量輥安裝在所述測量座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述滑塊和所述滑塊底座之間，所述滑塊底座和所述測量座之間，所述測量座和所述測量輥之間均為剛性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述測量輥的運(yùn)動(dòng)軌跡線和所述測量導(dǎo)軌的延伸方向平行，且運(yùn)動(dòng)軌跡線的位置位于測量導(dǎo)軌和所述平面之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述測量導(dǎo)軌的延伸方向和所述平面成非零夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述測量輥的運(yùn)動(dòng)軌跡線到所述支撐輪軸的縱軸線的距離大于所述支撐輪軸的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷輾擴(kuò)機(jī)床，其特征在于所述冷輾擴(kuò)機(jī)床還包括控制裝置，所述控制裝置在所述測量輥后退長度到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，指令輾擴(kuò)工作停止。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種冷輾擴(kuò)機(jī)床實(shí)現(xiàn)，其包括輾輪，芯輥，支撐輪，其上具有支撐輪軸；測量裝置，包括直線布置的測量導(dǎo)軌；安裝于所述測量導(dǎo)軌上的滑塊；平行于測量導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)的測量輥，所述芯輥的縱軸線和所述支撐輪軸的縱軸線平行且位于同一平面上,所述測量輥的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述平面成非零夾角,且該運(yùn)動(dòng)軌跡線與所述支撐輪軸不相交。本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在通過傾斜設(shè)置測量導(dǎo)軌的延伸方向,使得測量輥能夠在任一工作位置上均不會(huì)和支撐輪軸發(fā)送干涉,充分發(fā)揮了機(jī)床的加工能力,擴(kuò)展了機(jī)床加工的尺寸范圍。
文檔編號(hào)B21H1/06GK202606757SQ201220236340
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者趙秀婷, 徐國勤, 孫國莉, 洪加龍, 孫忠坤, 周相貴, 王皓杰 申請(qǐng)人:蘇州中浦冷輾科技有限公司