專利名稱：球面滾子外徑超精加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于球面滾子外徑加工機(jī)床領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在滾動軸承中共使用四種滾動體，即球、圓柱滾子、圓錐滾子和球面滾子，為使?jié)L動軸承有很好的回轉(zhuǎn)精度，低噪音和長壽命，很好的穩(wěn)定性，滾動體都要超精加工以提高其圓度、表面粗糙度和波紋度從而降低軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，延長軸承的使用壽命?，F(xiàn)我國基本解決了球、圓柱滾子和圓錐滾子的超精加工，但未解決球面滾子外徑的超精技術(shù)。現(xiàn)國內(nèi)球面滾子只能用光飾加工來降低滾子表面的粗糙度值，粗糙度值也較大，一般在Ra 0. 2 μ m左右，而且該工藝使?jié)L子表面損傷，產(chǎn)生麻點(diǎn)，從而增加了滾子表面的熱應(yīng)力，滾子易銹蝕，降低了軸承的使用壽命，因此研制球面滾子超精加工工藝，工裝和設(shè)備是軸承行業(yè)必須解決的問題。例如，公告日為2010. 09. 22，公告號為101504036，專利名稱為“滾子軸承球面滾子的制造設(shè)備及加工工藝”公開了制造設(shè)備由金剛石滾輪自動修整補(bǔ)償系統(tǒng)、自動進(jìn)給磨削系統(tǒng)、自動上下料系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)組成，其中金剛石滾輪自動修整補(bǔ)償系統(tǒng)由金剛石滾輪、砂輪和滾柱導(dǎo)軌構(gòu)成，自動進(jìn)給磨削系統(tǒng)能夠一次性完成所有對球面滾動面和兩個圓弧倒角的粗磨、精磨、終磨的磨削工作；具體加工工藝為1.落料；2.精車兩端面；3.淬火； 4.精磨兩端面；5.無心磨磨外徑；6. —次性磨削滾動面及兩圓弧倒角；7.退磁清洗；8.竄光振動；9.分組選別；10.涂油包裝入庫。該工藝不同于滾子外徑超精工藝，為前面的磨削工藝，其后續(xù)工藝才是達(dá)到最終技術(shù)要求的滾子加工工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種粗糙度值較小、圓度小，使用壽命長的球面滾子外徑超精加工機(jī)床。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案
球面滾子外徑超精加工機(jī)床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、工件傳動機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)和超精機(jī)構(gòu)，所述床身設(shè)置有立柱，所述立柱上安裝有箱體，所述床身的前部安裝有工件傳動機(jī)構(gòu)，所述工件傳動機(jī)構(gòu)后部安裝有立柱和箱體，所述擺動機(jī)構(gòu)包括擺動主軸和油石跳進(jìn)氣缸，所述箱體上安裝有擺動主軸，所述擺動主軸的前端安裝有超精機(jī)構(gòu)，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進(jìn)氣缸，所述上下料機(jī)構(gòu)包括上料道和下料道，所述箱體上部安裝有上料道，所述下料道安裝于工件傳動機(jī)構(gòu)下部；上述各機(jī)構(gòu)均置于全封閉罩殼內(nèi)，所述罩殼右側(cè)設(shè)置有電氣控制柜。進(jìn)一步，所述上下料機(jī)構(gòu)還包括下料氣缸、導(dǎo)向軸、擋料塊，所述下料氣缸左端固定連接有導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸左側(cè)固定安裝有擋料塊，所述擋料塊上方設(shè)置有上料道出口。
進(jìn)一步，所述工件傳動機(jī)構(gòu)包括傳動電機(jī)、多鍥帶、皮帶輪、導(dǎo)輥皮帶輪和導(dǎo)輥，所述傳動電機(jī)通過多鍥帶連接皮帶輪，所述皮帶輪通過同步帶連接一個或兩個導(dǎo)輥皮帶輪， 每個所述導(dǎo)輥皮帶輪固定連接一導(dǎo)輥。進(jìn)一步，每個所述導(dǎo)輥設(shè)置有一個或兩個加工工位。進(jìn)一步，所述擺動機(jī)構(gòu)還包括擺動電機(jī)、減速機(jī)、皮帶輪、皮帶、曲柄機(jī)構(gòu)、連桿、中間連桿，所述擺動電機(jī)連接減速機(jī)，所述減速機(jī)與曲柄機(jī)構(gòu)通過皮帶輪、皮帶相連接，所述曲柄機(jī)構(gòu)依次連接有連桿和中間連桿，所述中間連桿與擺動主軸相連接，所述擺動主軸軸心有一拉桿與油石跳進(jìn)氣缸相連接。進(jìn)一步，所述曲柄機(jī)構(gòu)設(shè)置有偏心滑塊。進(jìn)一步，所述超精機(jī)構(gòu)包括超精頭和油石磨損補(bǔ)償裝置，所述超精頭頂部設(shè)置有油石磨損補(bǔ)償氣缸，所述油石磨損補(bǔ)償氣缸一側(cè)設(shè)置有控制油石的壓桿。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的有益效果
優(yōu)化了球面滾子超精工藝，提高了球面滾子表面質(zhì)量，提高了軸承質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的球面滾子外徑超精加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的球面滾子外徑超精加工機(jī)床的俯視圖3是本發(fā)明上下料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明滾子上料的示意圖； 圖5是本發(fā)明工件傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明工件傳動機(jī)構(gòu)剖面圖； 圖7是本發(fā)明擺動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明擺動機(jī)構(gòu)A-A向的剖面圖； 圖9是本發(fā)明擺動機(jī)構(gòu)的俯視圖； 圖10是本發(fā)明超精機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1、圖2所示，包括床身9、電氣控制柜10、冷卻機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)6、工件傳動機(jī)構(gòu)18、擺動機(jī)構(gòu)32和超精機(jī)構(gòu)20，在床身上設(shè)置有立柱四，立柱四為兩根左右立柱，左右立柱四安裝于工件傳動機(jī)構(gòu)18后部，床身9的前部安裝有工件傳動機(jī)構(gòu)18，左右立柱 29上安裝有可在垂直方向上移動的箱體31，擺動機(jī)構(gòu)32包括擺動主軸30和油石跳進(jìn)氣缸 42，箱體31上安裝有擺動主軸30，擺動主軸30的前端安裝有超精機(jī)構(gòu)20，擺動主軸30后部安裝有油石跳進(jìn)氣缸42，上下料機(jī)構(gòu)6包括上料道和下料道，箱體31上部安裝有上料道和冷卻機(jī)構(gòu)，下料道安裝于工件傳動機(jī)構(gòu)18下部；上述各機(jī)構(gòu)均置于全封閉罩殼內(nèi)，罩殼右側(cè)設(shè)置有電氣控制柜10。冷卻系統(tǒng)為一抽油泵通過管道系統(tǒng)連接至超精機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)超精加工時的冷卻和清洗。
如圖3、圖4所示，上下料機(jī)構(gòu)6包括下料氣缸1、導(dǎo)向軸2、下料道3、擋料塊5、上料道7，下料氣缸1固定連接導(dǎo)向軸2，下料氣缸1驅(qū)動導(dǎo)向軸2左右移動完成上、下料，導(dǎo)向軸2上安裝有下料道3、擋料塊5，下料道3數(shù)量為一個或兩個；擋料塊5頂部有上料道7 出口，上料道7內(nèi)有待加工的滾子4。當(dāng)要上料時，導(dǎo)向軸2在下料氣缸1作用下左移，待加工的滾子4下落在導(dǎo)輥17上，然后下料氣缸1右移，將已超精好的滾子4右推至下料道3 上，而另一待加工滾子4取代加工好的滾子4送至加工位。上料道7上的下一個待加工滾子4始終在擋料塊5上表面，要到下一個循環(huán)才被推入到加工位。如圖5、圖6所示，工件傳動機(jī)構(gòu)18包括傳動電機(jī)11、多鍥帶12、皮帶輪13和14、 導(dǎo)輥皮帶輪16、導(dǎo)輥17，傳動電機(jī)11為三相交流變速電機(jī)，傳動電機(jī)11通過多鍥帶12與皮帶輪13相連接，皮帶輪13和皮帶輪14為同軸皮帶輪，皮帶輪14通過同步帶與一個或兩個導(dǎo)輥皮帶輪16相連接，本發(fā)明優(yōu)選方式導(dǎo)輥皮帶輪16為兩個；每個導(dǎo)輥皮帶輪16固定連接于一導(dǎo)輥17上，使導(dǎo)輥17與皮帶輪14同步轉(zhuǎn)動，帶動滾子轉(zhuǎn)動；每付導(dǎo)輥17設(shè)置有一個或兩個工位，兩個導(dǎo)輥17為一付，機(jī)床可有一付或兩付導(dǎo)輥17，導(dǎo)輥17的形面根據(jù)待加工滾子的R的不同而不同。本發(fā)明中每根導(dǎo)輥17可帶動兩件球面滾子，一次可超精滾子兩個或四個，一次同時超精的球面滾子越多，該機(jī)床效率越高。如圖7、圖8、圖9所示，擺動機(jī)構(gòu)32包括擺動主軸30、油石跳進(jìn)氣缸42、擺動電機(jī) 21、減速機(jī)22、皮帶輪23和25、皮帶24、曲柄機(jī)構(gòu)沈、連桿15和27、中間連桿觀，擺動電機(jī) 21連接減速機(jī)22，減速機(jī)22通過皮帶輪23和25、皮帶M與曲柄機(jī)構(gòu)沈相傳動連接，曲柄機(jī)構(gòu)沈設(shè)置有偏心滑塊41，通過調(diào)整偏心滑塊的徑向位置，可調(diào)節(jié)擺動主軸30擺動角度的不同。曲柄機(jī)構(gòu)26依次連接有連桿27和中間連桿28，中間連桿28與擺動主軸30相連接，本發(fā)明是二工位機(jī)床，故有兩套擺動主軸30，分別有中間連桿28和15驅(qū)動。在床身9 上設(shè)置有左右立柱四，左右立柱四上固定有擺動主軸30和油石跳進(jìn)氣缸42，每根擺動主軸對應(yīng)一個油石跳進(jìn)氣缸42，油石跳進(jìn)氣缸42的活塞桿與擺動主軸30軸心的拉桿19 (圖 10)相連接。如圖10所示，超精裝置20包括超精頭36和油石磨損補(bǔ)償裝置，超精頭36通過擺臂35固定連接于擺動主軸30左端部，從而使超精頭36和油石盒34中的油石，隨擺動主軸 30而擺動。超精頭36頂部設(shè)置有油石磨損補(bǔ)償氣缸40，油石磨損補(bǔ)償氣缸40 —側(cè)設(shè)置有壓桿33，用于壓住油石盒34中的油石，通過油石磨損補(bǔ)償氣缸40中的活塞與壓桿33連接，通過調(diào)節(jié)在擺動中心不同孔的位置使油石垂直移動，滿足不同滾子的R要求；油石跳進(jìn)工件是由擺動主軸30中心的拉桿19在其擺動主軸30后部油石跳進(jìn)氣缸42的作用下，推住螺釘37使油石盒34沿?cái)[動中心38快跳至滾子，實(shí)現(xiàn)超精，跳進(jìn)量的大小用跳進(jìn)螺釘39 調(diào)節(jié)。超精頭36通過油石的擺動實(shí)現(xiàn)粗超、精超，使球面滾子達(dá)到降低滾子表面粗糙度及波紋度和圓度的要求，同時能自動補(bǔ)償油石的磨損。如圖2所示，電氣控制柜10分別與操作面板8、上述各電機(jī)連接，操作面板8設(shè)置有觸摸屏，采用PLC來實(shí)現(xiàn)各個動作的單獨(dú)調(diào)整和自動超精時的自動循環(huán)動作，該機(jī)為粗精超一次成型的機(jī)床，其粗超、精超時的滾子傳動轉(zhuǎn)速和油石的擺動頻率均可單獨(dú)設(shè)置，并在觸摸屏上調(diào)整而且可以經(jīng)過“故障診斷”查找機(jī)床故障。本發(fā)明為全自動超精機(jī)，根據(jù)球面滾子不同的直徑、長度以及圓弧大小可選用不同的規(guī)格的機(jī)床來實(shí)現(xiàn)超精加工，其工作原理一致。
本發(fā)明分為兩種機(jī)床，二工位(即一次同時超精二個滾子)和四工位(即一次同時超精四個滾子)，分別設(shè)置不同的滾子轉(zhuǎn)速和油石擺動頻率，用同一種油石對一個滾子完成粗超和精超加工。
現(xiàn)以二工位超精機(jī)超精22212CA為例，結(jié)果如下
1)粗、精超時間為14秒，此時效率為7秒鐘一件；
2)超精量為直徑方向8μπι;
3)粗糙度Ra0. 05 μ m,圓度提高30%，< 1 μ m,波紋度提高30%，< 1 μ m ；
4)球面滾子裝在電梯軸承上，噪聲較未超精時降低30%達(dá)到用戶要求。以上所述僅為說明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.球面滾子外徑超精加工機(jī)床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括上下料機(jī)構(gòu)、工件傳動機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)和超精機(jī)構(gòu)，所述床身設(shè)置有立柱，所述立柱上安裝有箱體，所述床身的前部安裝有工件傳動機(jī)構(gòu)，所述工件傳動機(jī)構(gòu)后部安裝有立柱和箱體， 所述擺動機(jī)構(gòu)包括擺動主軸和油石跳進(jìn)氣缸，所述箱體上安裝有擺動主軸，所述擺動主軸的前端安裝有超精機(jī)構(gòu)，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進(jìn)氣缸，所述上下料機(jī)構(gòu)包括上料道和下料道，所述箱體上部安裝有上料道，所述下料道安裝于工件傳動機(jī)構(gòu)下部；上述各機(jī)構(gòu)均置于全封閉罩殼內(nèi)，所述罩殼右側(cè)設(shè)置有電氣控制柜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，所述上下料機(jī)構(gòu)還包括下料氣缸、導(dǎo)向軸、擋料塊，所述下料氣缸左端固定連接有導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸左側(cè)固定安裝有擋料塊，所述擋料塊上方設(shè)置有上料道出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，所述工件傳動機(jī)構(gòu)包括傳動電機(jī)、多鍥帶、皮帶輪、導(dǎo)輥皮帶輪和導(dǎo)輥，所述傳動電機(jī)通過多鍥帶連接皮帶輪，所述皮帶輪通過同步帶連接一個或兩個導(dǎo)輥皮帶輪，每個所述導(dǎo)輥皮帶輪固定連接一導(dǎo)棍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，每個所述導(dǎo)輥設(shè)置有一個或兩個加工工位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，所述擺動機(jī)構(gòu)還包括擺動電機(jī)、減速機(jī)、皮帶輪、皮帶、曲柄機(jī)構(gòu)、連桿、中間連桿，所述擺動電機(jī)連接減速機(jī)，所述減速機(jī)與曲柄機(jī)構(gòu)通過皮帶輪、皮帶相連接，所述曲柄機(jī)構(gòu)依次連接有連桿和中間連桿，所述中間連桿與擺動主軸相連接，所述擺動主軸軸心有一拉桿與油石跳進(jìn)氣缸相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，所述曲柄機(jī)構(gòu)設(shè)置有偏心滑塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機(jī)床，其特征在于，所述超精機(jī)構(gòu)包括超精頭和油石磨損補(bǔ)償裝置，所述超精頭頂部設(shè)置有油石磨損補(bǔ)償氣缸，所述油石磨損補(bǔ)償氣缸一側(cè)設(shè)置有控制油石的壓桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了球面滾子外徑超精加工機(jī)床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機(jī)構(gòu)，還包括上下料機(jī)構(gòu)、工件傳動機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)和超精機(jī)構(gòu)，所述床身設(shè)置有立柱，所述立柱上安裝有箱體，所述床身的前部安裝有工件傳動機(jī)構(gòu)，所述工件傳動機(jī)構(gòu)后部安裝有立柱和箱體，所述擺動機(jī)構(gòu)包括擺動主軸和油石跳進(jìn)氣缸，所述箱體上安裝有擺動主軸，所述擺動主軸的前端安裝有超精機(jī)構(gòu)，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進(jìn)氣缸，所述上下料機(jī)構(gòu)包括上料道和下料道，所述箱體上部安裝有上料道，所述下料道安裝于工件傳動機(jī)構(gòu)下部；上述各機(jī)構(gòu)均置于全封閉罩殼內(nèi)，所述罩殼右側(cè)設(shè)置有電氣控制柜。本發(fā)明具有粗糙度值較小、圓度小，使用壽命長噪聲低等特點(diǎn)。
文檔編號B24B35/00GK102303279SQ20111028055
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者周俊瑞, 周晨岡, 周晨曦 申請人:無錫瑞鼎機(jī)床有限公司