一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床的制作方法

專利名稱:一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床，包括床身，安裝于床身上的頂尖機構、上料機構、砂輪磨頭裝置和測量機構，數(shù)控系統(tǒng)；上料機構，用于向頂尖機構輸送待加工的圓柱滾子；頂尖機構，用于頂緊夾持待加工的圓柱滾子；砂輪磨頭裝置，通過其上設置的砂輪磨削圓柱滾子；測量機構，用于在加工過程中檢測圓柱滾子的尺寸變化。本實用新型所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床不但加工精度較高，而且操作簡單方便，所述的機床能夠在線測量待加工圓柱滾子的初始精度，然后在對圓柱滾子進行相應磨削后分揀出不同尺寸規(guī)格的滾子，最后再對分揀出的圓柱滾子進行一次安裝定位，就能夠對圓柱滾子實施精磨。
【專利說明】
一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床
技術領域
[0001]本實用新型涉及軸承滾子加工領域，尤其是涉及一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床。
【背景技術】
[0002]公知的，現(xiàn)有的軸承中的圓柱滾子在磨削時通常都是選擇在由磨削砂輪、調整導輪和工件支架組成的無心磨床上，并采用無心磨削法實施加工，即通過高速旋轉的磨削砂輪來完成滾子的磨削工作，通過以較慢速度同向旋轉的調整導輪來控制滾子的旋轉，以及帶動由工件支架支撐的工件旋轉并作圓周進給；由于無心磨床貫穿磨削時，能夠通過調整導輪軸線與工件軸線的微小傾斜角實現(xiàn)工件軸向進給，因此，無心磨床適于批量磨削圓柱形工件、無中心孔的短軸和套類工件;然而，由于磨削時圓柱滾子的中心位置不確定，當圓柱滾子的中心高于設定的理論中心時，就會造成圓柱滾子在磨削中跳動，從而導致磨削后的滾子表面出現(xiàn)振紋或棱邊形等現(xiàn)象，同時，還由于調整導輪圓度超差時，還會連帶造成圓柱滾子出現(xiàn)圓度超差等問題，即現(xiàn)有的磨床設備無法在一次安裝條件下同時滿足磨削軸承圓柱滾子的外圓、端面及對數(shù)曲線的要求，因此，在磨削圓柱滾子類工件時，上述的這些加工中的不易克服的因素就成為了降低滾子成品質量的主要原因之一;此外，現(xiàn)有的工藝在加工高精度圓柱滾子時，受加工設備所限，其通常采用先進行精磨、超精磨工序，然后再分揀分組挑出同參數(shù)滾子的加工方法，然而，現(xiàn)有的用于實施該工藝方法的設備對國標II級精度的滾子還尚可實施加工，但是對于精度檢測指標均在μπι以內的O級和I級圓柱滾子來說，現(xiàn)有的設備就難以有效的保障其加工質量了。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服【背景技術】中的不足，本實用新型公開了一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床，該磨床能夠實施并完成對圓柱滾子精密磨削工序，從而達到簡單快捷的加工出高精度圓柱滾子的目的。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床，包括帶有數(shù)控系統(tǒng)的床身，用于向頂尖機構輸送待加工的圓柱滾子的上料機構，用于頂緊夾持待加工的圓柱滾子的頂尖機構，且頂尖機構與床身為導軌式連接，頂尖機構配設有用于其沿X向移動的X向驅動裝置和沿Y向移動的Y向驅動裝置，對應于頂尖機構設置的砂輪磨頭裝置，用于檢測圓柱滾子在加工過程中尺寸變化的測量機構。
[0006]進一步，所述頂尖機構包括上支撐板、下支撐板、左平頂尖裝置和右平頂尖裝置，左平頂尖裝置和/或右平頂尖裝置能夠在上支撐板上滑動，上支撐板與下支撐板為導軌式連接且上支撐板能夠在所述Y向驅動裝置的作用下在下支撐板上沿Y向滑動，下支撐板與床身為導軌式連接且下支撐板能夠在所述X向驅動裝置的作用下在床身上沿X向滑動。
[0007]進一步，所述左平頂尖裝置和右平頂尖裝置分別包含有一平頂尖，且兩平頂尖的尖頭端相對并位于同一軸線。
[0008]進一步地，X向驅動裝置和Y向驅動裝置均與數(shù)控系統(tǒng)電連接。
[0009]進一步地，所述上料機構包括立板、送料氣缸、左料槽、料臂、回轉氣缸、右料槽和頂尖支撐，立板通過底座固定連接在所述上支撐板上，在立板的左側面和右側面上分別對應設置有左料槽和右料槽，料臂通過其上連接的回轉氣缸能夠在右料槽與立板的右側面之間擺動，料臂上端部設置有用于抓取圓柱滾子的料爪，所述頂尖支撐對應于料爪設置，用于圓柱滾子在磨削過程中支撐在圓柱滾子的外圓面上；在立板上設置有貫穿立板左、右側面的中空結構的料套，送料氣缸用于推動左料槽上的圓柱滾子穿過料套后被擺動到該位置處的料爪抓住。
[0010]進一步地，所述的砂輪修整器包括兩套金剛筆裝置，每套金剛筆裝置均包含有底座、回轉盤、滑座和安裝有金剛筆的金剛筆架，底座固設在床身上，金剛筆架設置在滑座上，滑座固定連接在回轉盤上表面，回轉盤設置在底座上且回轉盤能夠在底座上轉動，每套金剛筆裝置中的滑座上均連接有用于驅動滑座沿X向進給的驅動裝置A和驅動滑座沿Y向進給的驅動裝置B。
[0011]進一步地，所述驅動裝置A和驅動裝置B上均配置有檢測精度為0.1um的光柵反饋
目.ο
[0012]進一步地，所述驅動裝置A和驅動裝置B均電連接于數(shù)控系統(tǒng)。
[0013]進一步地，所述的測量機構包含測量支架、推拉氣缸、測量頭；測量支架上垂直安裝一推拉氣缸，推拉氣缸的推拉桿與測量頭固定板連接，測量頭固定板上安裝有測量頭，測量頭對應于所述平頂尖支撐，用于測量在加工過程中檢測頂尖支撐上的圓柱滾子的尺寸變化。
[0014]進一步地，測量頭上設置有與數(shù)控系統(tǒng)連接的數(shù)據實時傳輸系統(tǒng)。
[0015]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)越性:
[0016]本實用新型不但加工精度較高，而且操作簡單方便，所述的機床能夠在線測量待加工圓柱滾子的初始精度，然后在對圓柱滾子進行相應磨削后分揀出不同尺寸規(guī)格的滾子，最后再對分揀出的圓柱滾子進行一次安裝定位，就能夠對圓柱滾子實施精磨。
【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0018]圖2為本實用新型的另一角度的結構示意圖；
[0019]圖3為頂尖機構的結構示意圖；
[0020]圖4為上料機構的結構示意圖；
[0021]圖5為上料機構的另一角度結構示意圖；
[0022]圖6為上料機構的料臂的動作狀態(tài)示意圖；
[0023]圖7為上料機構的料臂的另一動作狀態(tài)示意圖；
[0024]圖8為砂輪修整器的結構示意圖；
[0025]圖9為測量機構的結構示意圖；
[0026]圖中:1、床身;2、砂輪修整器;3、砂輪磨頭裝置;4、測量機構;5、上料機構;6、X向驅動裝置；7、Y向驅動裝置;8、頂尖機構；8.1、上支撐板;8.2、下支撐板;8.3左平頂尖裝置；8.4、右平頂尖裝置;9、平頂尖；10、驅動裝置A; 10.1、驅動裝置B; 11、回轉盤；12、金剛筆架；13、金剛筆；14、平頂尖支撐;15、圓柱滾子;16、料臂；17、料爪；18、料爪氣缸;19、立板;20、送料氣缸頭;21、送料氣缸;22、送料氣缸座;23、平衡塊;24、左料槽;25、料槽固定板;26、料套；27、右料槽;28、回轉氣缸;29、測頭;30、測頭座;31、推拉氣缸;32、導軌;33、滑塊;34、測量支架。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明。
[0028]如圖1、2所示，一種高精度數(shù)控圓柱滾子磨床，包括床身I，安裝于床身2上的頂尖機構、上料機構5、砂輪磨頭裝置3和測量機構4，數(shù)控系統(tǒng)；
[0029]上料機構5，用于向頂尖機構8輸送待加工的圓柱滾子15;
[0030]頂尖機構8，用于頂緊夾持待加工的圓柱滾子15，與床身I為導軌式連接，且頂尖機構8配設有用于其沿X向移動的X向驅動裝置6和沿Y向移動的Y向驅動裝置7;
[0031]砂輪磨頭裝置3，通過其上設置的砂輪磨削圓柱滾子15;
[0032]測量機構4，用于在加工過程中檢測圓柱滾子15的尺寸變化。
[0033]所述數(shù)控系統(tǒng)用于控制床身上各個執(zhí)行機構的動作，執(zhí)行機構包括頂尖機構、上料機構、砂輪磨頭裝置以及砂輪修整器。
[0034]如圖3所示，所述頂尖機構8包括上支撐板8.1、下支撐板8.2、左平頂尖裝置8.3和右平頂尖裝置8.4，左平頂尖裝置8.3和/或右平頂尖裝置8.4能夠在上支撐板8.1上滑動，上支撐板8.1與下支撐板8.2為導軌式連接且上支撐板8.1能夠在所述Y向驅動裝置7的作用下在下支撐板上沿Y向滑動，下支撐板8.2與床身I為導軌式連接且下支撐板8.2能夠在所述X向驅動裝置6的作用下在床身I上沿X向滑動，X向驅動裝置和Y向驅動裝置均配置有檢測精度為0.1um的光柵反饋裝置;X向驅動裝置和Y向驅動裝置均與數(shù)控系統(tǒng)電連接。
[0035]所述左平頂尖裝置8.3和右平頂尖裝置8.4分別包含有一平頂尖9，且兩平頂尖的尖頭端相對并位于同一軸線。
[0036]所述左平頂尖裝置8.3和右平頂尖裝置8.4均包含有用于驅動平頂尖轉動的電機，圓柱滾子在被兩平頂尖夾持住后，在兩平頂尖的作用下帶動其自身旋轉，通過砂輪磨頭裝置就可對其外圓面進行磨削。
[0037]如圖4-7所示，在上料時，通過外設的自動加料裝置，將圓柱滾子15放入左料槽24內，優(yōu)選的，左料槽24傾斜設置，便于圓柱滾子15的自動滑落，并且在左料槽24的最低端設置有擋料板，擋料板位于料套26左端口的邊緣處，圓柱滾子滑落至擋料板時，圓柱滾子15的中心軸線與料套26的中心軸線位于同一直線上，當然，料套26的內孔直徑肯定要大于圓柱滾子15的直徑，另外，擋料板與左料槽的側板之間設有供送料氣缸的活塞桿穿過的間隙;送料時，送料氣缸21的活塞桿推動圓柱滾子的左端面將其推過料套26并被被擺動到該位置處的料臂16上的料爪17抓住，料臂16的擺動是通過回轉氣缸28驅動，通過料臂16擺動將圓柱滾子放置到平頂尖支撐14上進行磨削加工;磨削完成后，料臂16通過其上的料爪17將加工好的成型圓柱滾子抓住后，通過料臂擺動將成型圓柱滾子放置到右料槽27上，完成下料，當然為了便于下料，所述的右料槽27也是傾斜設置，右料槽的出料口端低于右料槽的另一端。
[0038]所述左料槽24與固定連接在立板19上端面上的料槽固定板25緊固連接，在料臂16的下端部設置有平衡塊23。
[0039]所述料臂16既要從右料槽27與立板19之間進行抓料，也要實現(xiàn)將加工后的成型圓柱滾子放置到右料槽上，因此，料臂在回轉氣缸的驅動下能夠實現(xiàn)兩個動作:(I)料臂16在豎直平面內的擺動；(2)料臂16的水平移動，通過水平移動使得料臂能夠與右料槽27相對應。
[0040]需要說明的是，本發(fā)明的機床還可以設置一收集裝置，收集裝置把從右料槽上滑落的各個尺寸的成型圓柱滾子進行分類收集。
[0041]如圖8所示，所述的砂輪修整器包括兩套金剛筆裝置，每套金剛筆裝置均包含有底座、回轉盤11、滑座和安裝有金剛筆13的金剛筆架12，底座固設在床身I上，金剛筆架12設置在滑座上，滑座固定連接在回轉盤11上表面，回轉盤設置在底座上且回轉盤能夠在底座上轉動，每套金剛筆裝置中的滑座上均連接有用于驅動滑座沿X向進給的驅動裝置AlO和驅動滑座沿Y向進給的驅動裝置B10.1，所述驅動裝置AlO和驅動裝置B10.1上均配置有檢測精度為0.1um的光柵反饋裝置;所述驅動裝置AlO和驅動裝置Bl0.1均電連接于數(shù)控系統(tǒng)。
[0042]每一套金剛筆裝置均包含以下幾個動作:
[0043](I)在驅動裝置AlO的作用下，滑座及其上的金剛筆架能夠沿X向移動；
[0044](2)在驅動裝置B10.1的作用下，滑座及其上的金剛筆架能夠沿Y向移動；
[0045](3)通過回轉盤11的旋轉，滑座及其上的金剛筆架能夠轉動；
[0046]另外，金剛筆架通過螺栓固定連接在滑座上開設的長槽內，通過調整金剛筆架在長槽內的固定位置可以調整金剛筆架伸出滑座的長度；
[0047]由以上可以看出，金剛筆架及其上的金剛筆的工作位置能夠通過多個動作來調整，以使得非常靈活、精準的用于進行修復砂輪的工作。
[0048I 如圖9所示，所述的測量機構包含測量支架34、推拉氣缸31、測量頭29;測量支架34上垂直安裝一推拉氣缸31，推拉氣缸31的推拉桿與測量頭固定板30連接，測量頭固定板30上安裝有測量頭29，測量頭29對應于所述平頂尖支撐14，用于測量在加工過程中檢測頂尖支撐上的圓柱滾子的尺寸變化。
[0049]所述測量支架34是由水平側板和垂直側板連接組成的L形狀，所述垂直側板的外側面上垂直安裝一推拉氣缸31且推拉桿朝上設置，測量頭固定板30與所述垂直側板平行，測量頭固定板的上端部通過一連板與推拉氣缸的推拉桿固定連接，測量頭固定板30的下端設置有測量頭29，通過推拉氣缸31的推拉桿向上伸出帶動測量頭固定板向上移動，進而能夠隨意調整測量頭的位置，便于對圓柱滾子加工過程中的精確測量。
[0050]另外，在所述垂直側板的內側面上設置有導軌32，導軌32上配裝有滑塊33，滑塊與測量頭固定板固定連接，測量頭固定板在上下移動的過程中，帶動滑塊在導軌上移動，一方面增加了測量頭在調整過程中的穩(wěn)定性，另一方面起到了支撐導向作用。
[0051]所述的測量頭29上設置有與數(shù)控系統(tǒng)連接的數(shù)據實時傳輸系統(tǒng)，測量頭將測出的數(shù)據傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)，當然，數(shù)控系統(tǒng)設置有顯示面板，通過顯示面板，能夠看到每一個圓柱滾子加工過程中的尺寸變化。
[0052]另外，所述的砂輪磨頭裝置均包含有砂輪、靜壓主軸、靜壓主軸座、靜壓主軸聯(lián)軸器和主軸驅動電機;所述的砂輪配有砂輪防護罩，且砂輪與安裝于靜壓主軸座內的靜壓主軸的一端連接;所述的靜壓主軸的另一端通過靜壓主軸聯(lián)軸器與主軸驅動電機連接，主軸驅動電機與數(shù)控系統(tǒng)連接;所述的靜壓主軸聯(lián)軸器配有靜壓主軸卸荷裝置。
[0053]本實用新型的磨床還包括有機床防護罩，機床防護罩可以為推拉伸縮式結構，或者機床防護罩為全封閉結構，且在機床防護罩上設置有能夠打開和關閉的開合門。
【主權項】
1.一種高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，包括帶有數(shù)控系統(tǒng)的床身，用于向頂尖機構輸送待加工的圓柱滾子的上料機構，用于頂緊夾持待加工的圓柱滾子的頂尖機構，且頂尖機構與床身為導軌式連接，頂尖機構配設有用于其沿X向移動的X向驅動裝置和沿Y向移動的Y向驅動裝置，對應于頂尖機構設置的砂輪磨頭裝置，用于檢測圓柱滾子在加工過程中尺寸變化的測量機構。2.根據權利要求1所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述頂尖機構包括上支撐板、下支撐板、左平頂尖裝置和右平頂尖裝置，左平頂尖裝置和/或右平頂尖裝置能夠在上支撐板上滑動，上支撐板與下支撐板為導軌式連接且上支撐板能夠在所述Y向驅動裝置的作用下在下支撐板上沿Y向滑動，下支撐板與床身為導軌式連接且下支撐板能夠在所述X向驅動裝置的作用下在床身上沿X向滑動。3.根據權利要求2所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述左平頂尖裝置和右平頂尖裝置分別包含有一平頂尖，且兩平頂尖的尖頭端相對并位于同一軸線。4.根據權利要求2所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:X向驅動裝置和Y向驅動裝置均與數(shù)控系統(tǒng)電連接。5.根據權利要求2所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述上料機構包括立板、送料氣缸、左料槽、料臂、回轉氣缸、右料槽和頂尖支撐，立板通過底座固定連接在所述上支撐板上，在立板的左側面和右側面上分別對應設置有左料槽和右料槽，料臂通過其上連接的回轉氣缸能夠在右料槽與立板的右側面之間擺動，料臂上端部設置有用于抓取圓柱滾子的料爪，所述頂尖支撐對應于料爪設置，用于圓柱滾子在磨削過程中支撐在圓柱滾子的外圓面上;在立板上設置有貫穿立板左、右側面的中空結構的料套，送料氣缸用于推動左料槽上的圓柱滾子穿過料套后被擺動到該位置處的料爪抓住。6.根據權利要求1所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述的砂輪修整器包括兩套金剛筆裝置，每套金剛筆裝置均包含有底座、回轉盤、滑座和安裝有金剛筆的金剛筆架，底座固設在床身上，金剛筆架設置在滑座上，滑座固定連接在回轉盤上表面，回轉盤設置在底座上且回轉盤能夠在底座上轉動，每套金剛筆裝置中的滑座上均連接有用于驅動滑座沿X向進給的驅動裝置A和驅動滑座沿Y向進給的驅動裝置B。7.根據權利要求6所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述驅動裝置A和驅動裝置B上均配置有檢測精度為0.1um的光柵反饋裝置。8.根據權利要求6或7所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述驅動裝置A和驅動裝置B均電連接于數(shù)控系統(tǒng)。9.根據權利要求5所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:所述的測量機構包含測量支架、推拉氣缸、測量頭;測量支架上垂直安裝一推拉氣缸，推拉氣缸的推拉桿與測量頭固定板連接，測量頭固定板上安裝有測量頭，測量頭對應于所述頂尖支撐，用于測量在加工過程中檢測頂尖支撐上的圓柱滾子的尺寸變化。10.根據權利要求9所述的高精度數(shù)控圓柱滾子精密磨床，其特征是:測量頭上設置有與數(shù)控系統(tǒng)連接的數(shù)據實時傳輸系統(tǒng)。
【文檔編號】B24B53/06GK205703533SQ201620234671
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】頓涌泉, 宗亨, 王延勛
【申請人】洛陽亨基智能數(shù)控裝備科技有限公司