專利名稱：球面滾子外徑超精加工機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械設備技術領域，尤其屬于球面滾子外徑加工機床領域。
背景技術：
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，為使滾動軸承有很好的回轉精度，低噪音和長壽命，很好的穩定性，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轉噪音，延長軸承的使用壽命。現我國基本解決了球、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。現國內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，而且該工藝使滾子表面損傷，產生麻點，從而增加了滾子表面的熱應力，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，工裝和設備是軸承行業必須解決的問題。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備及加工工藝”公開了制造設備由金剛石滾輪自動修整補償系統、自動進給磨削系統、自動上下料系統、數控系統組成，其中金剛石滾輪自動修整補償系統由金剛石滾輪、砂輪和滾柱導軌構成，自動進給磨削系統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，其后續工藝才是達到最終技術要求的滾子加工工藝。
發明內容
本發明在于克服了現有技術的缺陷，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床。為了解決上述存在的技術問題，本發明提供了如下的技術方案
球面滾子外徑超精加工機床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機構、上下料機構、工件傳動機構、擺動機構和超精機構，所述床身設置有立柱，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構，所述工件傳動機構后部安裝有立柱和箱體，所述擺動機構包括擺動主軸和油石跳進氣缸，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構，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進氣缸，所述上下料機構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構下部；上述各機構均置于全封閉罩殼內，所述罩殼右側設置有電氣控制柜。進一步，所述上下料機構還包括下料氣缸、導向軸、擋料塊，所述下料氣缸左端固定連接有導向軸，所述導向軸左側固定安裝有擋料塊，所述擋料塊上方設置有上料道出口。
進一步，所述工件傳動機構包括傳動電機、多鍥帶、皮帶輪、導輥皮帶輪和導輥，所述傳動電機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輥皮帶輪， 每個所述導輥皮帶輪固定連接一導輥。進一步，每個所述導輥設置有一個或兩個加工工位。進一步，所述擺動機構還包括擺動電機、減速機、皮帶輪、皮帶、曲柄機構、連桿、中間連桿，所述擺動電機連接減速機，所述減速機與曲柄機構通過皮帶輪、皮帶相連接，所述曲柄機構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氣缸相連接。進一步，所述曲柄機構設置有偏心滑塊。進一步，所述超精機構包括超精頭和油石磨損補償裝置，所述超精頭頂部設置有油石磨損補償氣缸，所述油石磨損補償氣缸一側設置有控制油石的壓桿。與現有技術相比較，本發明具有如下的有益效果
優化了球面滾子超精工藝，提高了球面滾子表面質量，提高了軸承質量。
圖1是本發明的球面滾子外徑超精加工機床的結構示意圖； 圖2是本發明的球面滾子外徑超精加工機床的俯視圖3是本發明上下料機構的結構示意圖； 圖4是本發明滾子上料的示意圖； 圖5是本發明工件傳動機構的結構示意圖； 圖6是本發明工件傳動機構剖面圖； 圖7是本發明擺動機構的結構示意圖； 圖8是本發明擺動機構A-A向的剖面圖； 圖9是本發明擺動機構的俯視圖； 圖10是本發明超精機構的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖1、圖2所示，包括床身9、電氣控制柜10、冷卻機構、上下料機構6、工件傳動機構18、擺動機構32和超精機構20，在床身上設置有立柱四，立柱四為兩根左右立柱，左右立柱四安裝于工件傳動機構18后部，床身9的前部安裝有工件傳動機構18，左右立柱 29上安裝有可在垂直方向上移動的箱體31，擺動機構32包括擺動主軸30和油石跳進氣缸 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構20，擺動主軸30后部安裝有油石跳進氣缸42，上下料機構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構，下料道安裝于工件傳動機構18下部；上述各機構均置于全封閉罩殼內，罩殼右側設置有電氣控制柜10。冷卻系統為一抽油泵通過管道系統連接至超精機構，實現超精加工時的冷卻和清洗。
如圖3、圖4所示，上下料機構6包括下料氣缸1、導向軸2、下料道3、擋料塊5、上料道7，下料氣缸1固定連接導向軸2，下料氣缸1驅動導向軸2左右移動完成上、下料，導向軸2上安裝有下料道3、擋料塊5，下料道3數量為一個或兩個；擋料塊5頂部有上料道7 出口，上料道7內有待加工的滾子4。當要上料時，導向軸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，要到下一個循環才被推入到加工位。如圖5、圖6所示，工件傳動機構18包括傳動電機11、多鍥帶12、皮帶輪13和14、 導輥皮帶輪16、導輥17，傳動電機11為三相交流變速電機，傳動電機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輥皮帶輪16相連接，本發明優選方式導輥皮帶輪16為兩個；每個導輥皮帶輪16固定連接于一導輥17上，使導輥17與皮帶輪14同步轉動，帶動滾子轉動；每付導輥17設置有一個或兩個工位，兩個導輥17為一付，機床可有一付或兩付導輥17，導輥17的形面根據待加工滾子的R的不同而不同。本發明中每根導輥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，該機床效率越高。如圖7、圖8、圖9所示，擺動機構32包括擺動主軸30、油石跳進氣缸42、擺動電機 21、減速機22、皮帶輪23和25、皮帶24、曲柄機構沈、連桿15和27、中間連桿觀，擺動電機 21連接減速機22，減速機22通過皮帶輪23和25、皮帶M與曲柄機構沈相傳動連接，曲柄機構沈設置有偏心滑塊41，通過調整偏心滑塊的徑向位置，可調節擺動主軸30擺動角度的不同。曲柄機構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，本發明是二工位機床，故有兩套擺動主軸30，分別有中間連桿28和15驅動。在床身9 上設置有左右立柱四，左右立柱四上固定有擺動主軸30和油石跳進氣缸42，每根擺動主軸對應一個油石跳進氣缸42，油石跳進氣缸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頂部設置有油石磨損補償氣缸40，油石磨損補償氣缸40 —側設置有壓桿33，用于壓住油石盒34中的油石，通過油石磨損補償氣缸40中的活塞與壓桿33連接，通過調節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后部油石跳進氣缸42的作用下，推住螺釘37使油石盒34沿擺動中心38快跳至滾子，實現超精，跳進量的大小用跳進螺釘39 調節。超精頭36通過油石的擺動實現粗超、精超，使球面滾子達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、上述各電機連接，操作面板8設置有觸摸屏，采用PLC來實現各個動作的單獨調整和自動超精時的自動循環動作，該機為粗精超一次成型的機床，其粗超、精超時的滾子傳動轉速和油石的擺動頻率均可單獨設置，并在觸摸屏上調整而且可以經過“故障診斷”查找機床故障。本發明為全自動超精機，根據球面滾子不同的直徑、長度以及圓弧大小可選用不同的規格的機床來實現超精加工，其工作原理一致。
本發明分為兩種機床，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)，分別設置不同的滾子轉速和油石擺動頻率，用同一種油石對一個滾子完成粗超和精超加工。
現以二工位超精機超精22212CA為例，結果如下
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%達到用戶要求。以上所述僅為說明本發明的實施方式，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.球面滾子外徑超精加工機床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機構，其特征在于，還包括上下料機構、工件傳動機構、擺動機構和超精機構，所述床身設置有立柱，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構，所述工件傳動機構后部安裝有立柱和箱體， 所述擺動機構包括擺動主軸和油石跳進氣缸，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構，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進氣缸，所述上下料機構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構下部；上述各機構均置于全封閉罩殼內，所述罩殼右側設置有電氣控制柜。
2.根據權利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，所述上下料機構還包括下料氣缸、導向軸、擋料塊，所述下料氣缸左端固定連接有導向軸，所述導向軸左側固定安裝有擋料塊，所述擋料塊上方設置有上料道出口。
3.根據權利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，所述工件傳動機構包括傳動電機、多鍥帶、皮帶輪、導輥皮帶輪和導輥，所述傳動電機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輥皮帶輪，每個所述導輥皮帶輪固定連接一導棍。
4.根據權利要求3所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，每個所述導輥設置有一個或兩個加工工位。
5.根據權利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，所述擺動機構還包括擺動電機、減速機、皮帶輪、皮帶、曲柄機構、連桿、中間連桿，所述擺動電機連接減速機，所述減速機與曲柄機構通過皮帶輪、皮帶相連接，所述曲柄機構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氣缸相連接。
6.根據權利要求5所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，所述曲柄機構設置有偏心滑塊。
7.根據權利要求1所述的球面滾子外徑超精加工機床，其特征在于，所述超精機構包括超精頭和油石磨損補償裝置，所述超精頭頂部設置有油石磨損補償氣缸，所述油石磨損補償氣缸一側設置有控制油石的壓桿。
全文摘要
本發明公開了球面滾子外徑超精加工機床，包括床身、電氣控制柜、冷卻機構，還包括上下料機構、工件傳動機構、擺動機構和超精機構，所述床身設置有立柱，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構，所述工件傳動機構后部安裝有立柱和箱體，所述擺動機構包括擺動主軸和油石跳進氣缸，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構，所述擺動主軸后部安裝有油石跳進氣缸，所述上下料機構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構下部；上述各機構均置于全封閉罩殼內，所述罩殼右側設置有電氣控制柜。本發明具有粗糙度值較小、圓度小，使用壽命長噪聲低等特點。
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 優先權日2011年9月20日
發明者周俊瑞, 周晨岡, 周晨曦 申請人:無錫瑞鼎機床有限公司