專利名稱：軸承座內球面加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工領域，具體是一種軸承座內球面加工設備。
背景技術：
外球面球軸承是機械行業用途很廣的重要標準件。我國每年生產6000萬套，大部 份出口 。外球面球軸承的外球面與軸承座內球面構成一個運動副，允許軸承的軸線在使用 中可在一定范圍內擺動或傾斜。目前軸承座的內球面是用數控車床加工的，其粗糙度達不 到1. 6微米的要求，通常只達到6. 3至3. 2微米，因此，該運動副在使用中會迅速磨損，引起 間隙迅速增大，徑跳嚴重而報廢。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種軸承座內球面加工設備，其所加工的軸承座內球面 的粗糙度可穩定在1. 6微米以下。 本實用新型的技術方案是這樣的軸承座內球面加工設備，包括工件驅動裝置、夾 具、多刃銑刀盤、刀盤驅動裝置一、刀盤驅動裝置二、刀盤驅動裝置三和控制工件驅動裝置、 刀盤驅動裝置一、刀盤驅動裝置二和刀盤驅動裝置三的工作時序的電氣控制系統；工件裝 夾在夾具內，工件驅動裝置驅動工件繞工件的旋轉軸線旋轉，刀盤驅動裝置一驅動多刃銑 刀盤繞多刃銑刀盤的旋轉軸線旋轉，而且多刃銑刀盤的轉速高于工件的轉速；刀盤驅動裝 置二驅動多刃銑刀盤沿多刃銑刀盤的旋轉軸線移動，刀盤驅動裝置三驅動多刃銑刀盤沿工 件的旋轉軸線移動，工件的旋轉軸線與多刃銑刀盤的旋轉軸線以某一夾角相交于工件內球 面的球心處，而且多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的旋轉軸線方向上的投影超出工件的 內球面的兩端面之外。 還包括機架、球心進給托板、球心進給滑軌、球徑進給托板和球徑進給滑軌；上述 機架上設置有球心進給滑軌，上述球心進給托板的底部設有與此球心進給滑軌相對應的滑 塊，上述球徑進給托板的下底面設置有與上述球徑進給滑軌相對應的滑塊；上述球徑進給 滑軌設置于上述球心進給托板上。 上述多刃銑刀盤的旋轉軸線與工件的旋轉軸線呈35-45度夾角。 上述多刃銑刀盤用金剛石磨輪替代。 采用上述方案后，本實用新型的軸承座內球面加工設備，有益效果為以多刃銑刀 盤作為切削刀具，慢速廻轉的工件旋轉軸線與高速旋轉的多刃銑刀盤旋轉軸線相交于工件 內球面的球心處，多刃銑刀盤沿自身的旋轉軸線進給，由電氣控制系統控制工件驅動裝置 和多刃銑刀盤的驅動裝置的工作時序，這樣所加工出來的軸承座內球面的粗糙度可穩定在 1. 6微米以下。為了使較大的多刃銑刀盤能進入加工區，我們采用球心進給后球徑進給的 進給方式。球心進給與球徑進給之間有35-45度的夾角。若多刃銑刀盤用金剛石磨輪來替 代，并把磨輪轉速提高到3000轉/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高質量內球表面。
圖1為本實用新型的水平剖示圖。 圖2為本實用新型中機架的底部結構示意圖。 圖3為本實用新型中多刃銑刀盤的初始狀態結構示意圖。 圖4為本實用新型中多刃銑刀盤球心進給后的結構示意圖。 圖5為本實用新型中多刃銑刀盤球徑進給后的結構示意圖。
具體實施方式本實用新型的軸承座內球面加工設備，如圖1、2、3、4、5所示，包括工件驅動電機 1、夾具2、多刃銑刀盤3、銑刀球心進給電機4、銑刀球徑進給電機5、銑刀主軸電機6、機架7 和控制工件驅動電機1、銑刀球心進給電機4、銑刀球徑進給電機5、銑刀主軸電機6的工作 時序的電氣控制系統。 工件8裝夾在夾具2內，工件驅動電機l的輸出端通過減速器連接至夾具2，工件 驅動電機1的轉速為150rpm左右，由工件驅動電機1驅動工件8沿其旋轉軸線旋轉。 銑刀球徑進給電機5的輸出端連接絲桿51，絲桿51的自由端螺合于固定安裝的螺 母52內。 銑刀主軸電機6的輸出端通過同步帶61連接至多刃銑刀盤3的刀軸31上，銑刀 主軸電機6的轉速為1400rpm左右。 銑刀球心進給電機4設置于機架7的底部，銑刀球心進給電機4的輸出端連接絲 桿41，絲桿41上螺合有螺母42，機架7上設置有球心進給滑軌71和球心進給托板72，球 心進給滑軌71沿工件8的旋轉軸線方向延伸，球心進給托板72的下底面設置有與球心進 給滑軌71相對應的滑塊721 ;球心進給托板72上設置有球徑進給滑軌73和球徑進給托板 74，球徑進給滑軌73沿平行于多刃銑刀盤3的旋轉軸線方向延伸，球徑進給托板74的下底 面設置有與球徑進給滑軌73相對應的滑塊741。銑刀球徑進給電機5、絲桿51、螺母52、銑 刀主軸電機6、同步帶61、刀軸31和多刃銑刀盤3都設置于球徑進給托板74上。工件8的 旋轉軸線與多刃銑刀盤3的旋轉軸線以35-45度夾角相交于工件8內球面的球心處，而且 多刃銑刀盤3的外周緣32于多刃銑刀盤3的旋轉軸線方向上的投影超出工件8的內球面 的兩端面81、81之外。 工作前，球心進給托板72和多刃銑刀盤3位于工件8外(如圖3所示)，工作時， 啟動電氣控制系統的電源后，銑刀主軸電機6開始工作，通過同步帶61帶動多刃銑刀盤3 的刀軸31高速旋轉；然后電氣控制系統控制銑刀球心進給電機4開始工作，通過絲桿41、 螺母42和滑塊731帶動球心進給托板72沿球心進給滑軌71進給到多刃銑刀盤3的刀軸 31中心軸線到達工件8的球心位置(如圖4所示)；同時，電氣控制系統控制工件驅動電 機1開始工作，帶動工件8開始低速旋轉；然后，電氣控制系統控制銑刀球徑進給電機5開 始工作，通過絲桿51、螺母52和滑塊741帶動球徑進給托板74沿球徑進給滑軌73進給到 多刃銑刀盤3的刀軸31中心到達工件8球徑的設定位置(即所需加工尺寸位置)(如圖5 所示)；當工件驅動電機1按設置好的圈數旋轉完時，銑刀球徑進給電機5通過絲桿51、螺 母52和滑塊741帶動球徑進給托板74退至多刃銑刀盤3的刀軸31中心到達工件8的球 心位置；此時，電氣控制系統控制銑刀主軸電機6停止工作，多刃銑刀盤3的刀軸31停止旋轉；最后，銑刀球心進給電機4通過絲桿41、螺母42和滑塊731帶動球心進給托板72退回 到初始狀態，從而將多刃銑刀盤3退出工件8。 本實用新型中，若用金剛石磨輪替代多刃銑刀盤3，并把金剛石磨輪轉速提高到 3000轉/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高質量內球表面。 本實用新型中，通過球心進給運動和球徑進給運動的結合，多刃銑刀盤3的刀軸 31可使用較粗的直徑，而且多刃銑刀盤3直徑可大到接近于工件8內球面端口直徑，以便使 銑削足夠大面積的內球面。
權利要求軸承座內球面加工設備，其特征在于包括工件驅動裝置、夾具、多刃銑刀盤、刀盤驅動裝置一、刀盤驅動裝置二、刀盤驅動裝置三和控制工件驅動裝置、刀盤驅動裝置一、刀盤驅動裝置二和刀盤驅動裝置三的工作時序的電氣控制系統；工件裝夾在夾具內，工件驅動裝置驅動工件繞工件的旋轉軸線旋轉，刀盤驅動裝置一驅動多刃銑刀盤繞多刃銑刀盤的旋轉軸線旋轉，而且多刃銑刀盤的轉速高于工件的轉速；刀盤驅動裝置二驅動多刃銑刀盤沿多刃銑刀盤的旋轉軸線移動，刀盤驅動裝置三驅動多刃銑刀盤沿工件的旋轉軸線移動，工件的旋轉軸線與多刃銑刀盤的旋轉軸線以某一夾角相交于工件內球面的球心處，而且多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的旋轉軸線方向上的投影超出工件的內球面的兩端面之外。
2. 根據權利要求1所述的軸承座內球面加工設備，其特征在于還包括機架、球心進給托板、球心進給滑軌、球徑進給托板和球徑進給滑軌；上述機架上設置有球心進給滑軌，上述球心進給托板的底部設有與此球心進給滑軌相對應的滑塊，上述球徑進給托板的下底面設置有與上述球徑進給滑軌相對應的滑塊；上述球徑進給滑軌設置于上述球心進給托板上。
3. 根據權利要求1所述的軸承座內球面加工設備，其特征在于上述多刃銑刀盤的旋轉軸線與工件的旋轉軸線呈35-45度夾角。
4. 根據權利要求1所述的軸承座內球面加工設備，其特征在于上述多刃銑刀盤用金剛石磨輪替代。
專利摘要本實用新型公開了一種軸承座內球面加工設備，其包括工件驅動裝置、夾具、多刃銑刀盤、電氣控制系統和刀盤驅動裝置一、二、三；工件裝夾在夾具內，工件驅動裝置驅動工件繞其旋轉軸線低速旋轉，刀盤驅動裝置一驅動多刃銑刀盤繞其軸線高速旋轉；刀盤驅動裝置二驅動多刃銑刀盤沿其軸線移動，刀盤驅動裝置三驅動多刃銑刀盤沿工件的旋轉軸線移動，工件的軸線與多刃銑刀盤的軸線相交于工件內球面的球心處，多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的軸線方向上的投影超出工件的內球面的兩端面之外。本實用新型有益效果為以多刃銑刀盤作為切削刀具，慢速廻轉的工件軸線與高速旋轉的多刃銑刀盤軸線相交于工件內球面的球心處，多刃銑刀盤沿自身的軸線進給，這樣所加工出來的軸承座內球面的粗糙度可穩定在1.6微米以下。
文檔編號B23C3/00GK201483050SQ20092013866
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者莊有土, 陳強 申請人:莊有土;陳強