核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器的制造方法
【專利摘要】核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器，安裝在核電軸承套圈加工專用萬能磨床上，所述的金剛石滾輪修整器包括金剛石表層、金屬骨盤、傳動軸孔三個部分，金剛石表層外形按照核電軸承套圈結構及尺寸進行設計，加工時，形狀及尺寸通過金剛石滾輪修整器→砂輪→核電軸承工件三級傳遞。所述的核電軸承套圈加工專用萬能磨床，還包括機床底座、床身、液壓系統、電控系統、伺服系統、電主軸、主軸升降機構、工件軸、砂輪修整器、工件平移機構、支撐組件、機械手臂、磁極、砂輪、切削液循環系統、核電軸承套圈；使得金剛石滾輪修整器可以將3次（或更多）磨削修整合而為一，只需1次砂輪修整和磨削加工即可完成，大大的提高了工作效率。
【專利說明】核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磨床，特別涉及一種軸承加工專用磨床的金剛石滾輪修整器。
【背景技術】
[0002]目前，軸承磨削加工砂輪修整方式主要采用點式修整器進行修整，而點式修整成形比較單一，主要包括直線修整和圓弧修整，加工軸承內部形狀時至少需要進行3次工裝調整和磨削加工，效率低。
[0003]現在已經擁有的成形磨削工藝，是通過雙軸聯動、依靠數控方式對修整器刀具運行線路加以控制，從而對砂輪進行成形修整。
[0004]現有技術的缺點是:耗費刀具嚴重。由于是點式修整中的一種，接觸點始終固其一點，刀具磨損量大，多次修整后即需更換刀具，費金費時。單次修整時間較長。修整器需走完一次行程方可將砂輪修整到理想位置，修整時間較長，大批量工作時可視為低效點。容易產生失控，且精度低。數控雙軸聯動修整，需要經常對絲杠及導軌進行檢查與維護，耗時耗力，且修整砂輪時產生的砂輪粒掉入導軌中，會導致導軌不能進行正常工作，修整出來的砂輪很難保證精度。
【發明內容】
[0005]為提高工作磨削工藝效率，發明了本技術方案，使得金剛石滾輪修整器可以將3次(或更多)磨削修整合而為一，只需I次砂輪修整和磨削加工即可完成，大大的提高了工作效率。金剛石滾輪修整器是把砂輪修整成與工件輪廓相吻合的形狀，加工時砂輪和工件全面接觸拷貝出砂輪的廓形，是一種高精度、高效率、低成本的精加工方法。
[0006]本發明解決問題的技術方案，設計一種核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器，安裝在核電軸承套圈加工專用萬能磨床上，所述的金剛石滾輪修整器包括金剛石表層、金屬骨盤、傳動軸孔三個部分，金剛石表層外形按照核電軸承套圈結構及尺寸進行設計，加工時，形狀及尺寸通過金剛石滾輪修整器一砂輪一核電軸承工件三級傳遞。
[0007]所述的核電軸承套圈加工專用萬能磨床，還包括機床底座、床身、液壓系統、電控系統、伺服系統、電主軸、主軸升降機構、工件軸、砂輪修整器、工件平移機構、支撐組件、機械手臂、磁極、砂輪、切削液循環系統、核電軸承套圈；
[0008]電主軸與主軸升降機構均為兩套，分別安裝在工作平移機構上部，每套電主軸獨立工作并通過主軸升降機構上下移動，電主軸下端部安裝砂輪，電主軸帶動砂輪旋轉；
[0009]工件軸設置在工件平移機構上，由電機帶動旋轉；工件軸的上部安裝磁極，磁極通電后在上部環狀端面吸附待加工核電軸承套圈工件；核電軸承套圈工件的軸心與磁極的軸心有一定的偏心量；
[0010]所述的磁極包括磁極底座、工件支撐部、排屑孔、上部環狀端面，排屑孔為2-4個，設置在工件支撐部的側壁中部，磁極中心孔連接到工件軸；工件平移機構即操作臺，在水平方向移動，帶動工件到加工的相應位置。[0011]所述的支撐組件包括:支撐頭、外殼、聯軸器、可調式螺桿推進器、推進器固定板、底座，底座固定在工件平移機構上，支撐頭通過聯軸器與可調式螺桿推進器連接，并且連接部分在外殼里，外殼的一端安裝推進器固定板對可調式螺桿推進器進行限位；旋轉可調式螺桿推進器，調整支撐頭抵住待加工工件；
[0012]所述的砂輪修整器包括金剛石滾輪修整器、點式修整器，點式修整器包括直線修整器、圓弧修整器、斜線修整器；
[0013]所述的直線修整器包括金剛筆a、固定架，通過固定架將金剛筆a固定在工件平移機構上，砂輪上下移動完成直線修整；
[0014]所述的圓弧修整器包括金剛筆b、修整器擺臂、上限位器、下限位器，金剛筆b固定在修整器擺臂上，修整器擺臂接近上限位器和下限位器時，傳感器會分別反饋回兩個信號來控制液壓缸的進油管和出油管中的液壓油進出，從而使金剛筆b筆尖點按照設定的圓弧線大小往復擺動，實現圓弧修整；
[0015]所述的斜線修整器，將金剛筆固定在斜線修整器絲杠上左右移動，砂輪按照一定的速度比完成上下移動，修整出來的砂輪即為圓形梯臺，這種砂輪用于對核電軸承套圈的斜坡面進行磨削加工；
[0016]所述的切削液循環系統:包括過濾部分、冷卻部分、回用部分，過濾部分包括廢液傳輸網、磁輥、濾水橡膠輥、刮板，殘渣回收箱，廢液經廢液傳輸網濾水后進入到磁輥、濾水橡膠輥之間，濾水橡膠輥吸附廢液中液體，磁輥將金屬切削渣吸附，在轉動過程中金屬切削渣被刮板刮到下面的殘渣回收箱中，過濾后的切削液經靜流沉淀進入冷卻部分；冷卻部分設置制冷機，將切削液冷卻到適當的溫度，再通過回用部分的泵返回給砂輪和電主軸冷卻。
[0017]所述的機械手臂包括夾持部、固定部，夾持部取放工件，固定部安裝在工件平移機構的機械手臂安裝部，夾持部按照PLC控制指令與加工工序配合完成上料、下料動作。
[0018]有益效果`
[0019]金剛石滾輪修整器具有以下幾個優點:
[0020]金剛石滾輪與砂輪接觸方式為線接觸，在金剛石滾輪的旋轉的過程中，金剛石滾輪的整個外表面與砂輪均勻接觸，這樣就避免了單一點式修整器耗費刀具嚴重的問題，長此以往更加節約成本。金剛石滾輪可以解決單次修整時間較長的問題。由于金剛石滾輪與砂輪表面接觸方式為線接觸，只需使砂輪與金剛石滾輪接觸即可完成一次修整，大大提高了工作效率。金剛石滾輪修整器只需在金剛石滾輪加工成型的過程中掌握好加工精度即可反復使用。以后在實際使用時也不會存在磨屑或砂輪粒對修整精度造成影響的情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021 ]下面結合附圖，詳細介紹本發明實施例。
[0022]圖1:本發明磨床的結構原理圖。
[0023]圖2:本發明磨床的床身部分結構原理圖。
[0024]圖3:支撐組件的結構原理圖。
[0025]圖4:磁極的結構原理圖。
[0026]圖5::切削液循環系統的原理圖。
[0027]圖6:圓弧修整器原理圖。[0028]圖7:直線修整器原理圖。
[0029]圖8:軸承套圈結構原理圖。
[0030]圖9:金剛石滾輪修整器工作原理示意圖。
[0031]圖10:金剛石滾輪修整器結構原理圖。
[0032]圖11:斜線修整器工作原理示意圖。
[0033]圖12:機械手臂示意圖。
[0034]圖13:工件與磁極的偏心量示意圖。
[0035]圖14:機械手臂控制主流程圖。
[0036]圖中:1.機床底座,2.床身，3.電控系統,4.伺服系統,5.電主軸,6.主軸升降機構，7.工件軸，8.工件平移機構，9.砂輪，10.核電軸承套圈，11.機械手臂安裝部，12.導軌，13.液壓系統；
[0037]101.直線修整器，1011.金剛筆a，1012.固定架，1013.斜線修整器絲杠；102.圓弧修整器，1021.金剛筆b, 1022.修整器擺臂，1023.上限位器，1024.下限位器，1025.液壓缸，1026.進油管，1027.出油管；103.金剛石滾輪修整器，1031.金剛石表層，1032.金屬骨盤，1033.傳動軸孔；
[0038]200.支撐組件，201.支撐頭，202.外殼，203.聯軸器，204.可調式螺桿推進器，
205.推進器固定板，206.底座；
[0039]300.機械手臂，30L夾持部，302.固定部；
[0040]400.磁極，401.磁極底座，402.工件支撐部、403.排屑孔、404.上部環狀端面；
[0041]500.切削液循環系統，501.廢液傳輸網，502.磁輥、503.濾水橡膠輥，504.殘渣回收箱，505.制冷機，506.泵；
[0042]1001.內滾道，1002.內外徑，1003.外內徑，1004.鎖口，1005.非鎖口擋邊，1006.外滾道，1007.軸承內圈，1008.軸承外圈；
【具體實施方式】
[0043]一種核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器，安裝在核電軸承套圈加工專用萬能磨床上，所述的金剛石滾輪修整器103包括金剛石表層1031、金屬骨盤1032、傳動軸孔1033三個部分，金剛石表層1031外形按照核電軸承套圈10結構及尺寸進行設計，工作時，形狀及尺寸通過金剛石滾輪修整器一砂輪一核電軸承套圈三級傳遞；
[0044]所述的核電軸承套圈加工專用萬能磨床，還包括機床底座1、床身2、液壓系統13、電控系統3、伺服系統4、電主軸5、主軸升降機構6、工件軸7、砂輪修整器、工件平移機構8、支撐組件200、機械手臂300、磁極400、砂輪9、切削液循環系統500、核電軸承套圈10 ；
[0045]電主軸5與主軸升降機構6均為兩套，分別安裝在工作平移機構8上部，每套電主軸5獨立工作并通過主軸升降機構6上下移動，電主軸5下端部安裝砂輪9，電主軸帶動砂輪9旋轉；
[0046]工件軸7設置在工件平移機構8上，由電機帶動旋轉；工件軸7的上部安裝磁極400，磁極400通電后在上部環狀端面404吸附待加工核電軸承套圈10工件；核電軸承套圈10工件的軸心與磁極400的軸心有一定的偏心量；
[0047]所述的磁極400包括磁極底座401、工件支撐部402、排屑孔403、上部環狀端面404，排屑孔403為2-4個，設置在工件支撐部402的側壁中部，磁極400中心孔連接到工件軸7 ;工件平移機構8即操作臺，在水平方向移動，帶動工件到加工的相應位置；
[0048]所述的支撐組件200包括:支撐頭201、外殼202、聯軸器203、可調式螺桿推進器204、推進器固定板205、底座206，底座206固定在工件平移機構8上，支撐頭201通過聯軸器203與可調式螺桿推進器204連接，并且連接部分在外殼202里，外殼202的一端安裝推進器固定板205對可調式螺桿推進器204進行限位；旋轉可調式螺桿推進器204，調整支撐頭201抵住待加工工件；
[0049]所述的砂輪修整器包括金剛石滾輪修整器103、點式修整器，點式修整器包括直線修整器101、圓弧修整器102、斜線修整器；
[0050]所述的直線修整器101包括金剛筆alOll、固定架1012，通過固定架1012將金剛筆alOll固定在工件平移機構8上，砂輪9上下移動完成直線修整；
[0051]所述的圓弧修整器102包括金剛筆bl021、修整器擺臂1022、上限位器1023、下限位器1024，金剛筆bl021固定在修整器擺臂1022上，修整器擺臂1022接近上限位器1023和下限位器1024時，傳感器會分別反饋回兩個信號來控制液壓缸1025的進油管1026和出油管1027中的液壓油進出，從而使金剛筆b筆尖點按照設定的圓弧線大小往復擺動，實現圓弧修整；
[0052]所述的斜線修整器，將金剛筆固定在斜線修整器絲杠1013上左右移動，砂輪9按照一定的速度比完成上下移動，修整出來的砂輪9即為圓形梯臺，這種砂輪用于對核電軸承套圈的斜坡面進行磨削加工；
[0053]所述的切削液循環系統500:包括過濾部分、冷卻部分、回用部分，過濾部分包括廢液傳輸網501、磁輥502、濾水橡膠輥503、刮板，殘渣回收箱504，廢液經廢液傳輸網501濾水后進入到磁輥502、濾水橡膠輥503之間，濾水橡膠輥吸附廢液中液體，磁輥將金屬切削渣吸附，在轉動過程中金屬切削渣被刮板刮到下面的殘渣回收箱504中，過濾后的切削液經靜流沉淀進入冷卻部分；冷卻部分設置制冷機505，將切削液冷卻到適當的溫度，再通過回用部分的泵506返回給砂輪和電主軸冷卻；
[0054]所述的機械手臂300包括夾持部301、固定部302，夾持部301取放工件，固定部302安裝在工件平移機構的.機械手臂安裝部11，夾持部301按照PLC控制指令與加工工序配合完成上料、下料動作。其動作流程參考圖14。
[0055]核電軸承套圈內部結構樣式各異,針對核電軸承套圈來說,所需球軸承套圈的主要磨削位置包括:內滾道1001，內外徑1002，外內徑1003，鎖口 1004，非鎖口擋邊1005，外滾道1006，軸承內圈1007，軸承外圈1008，如圖8所示意。所以將金剛石滾輪外形按照軸承套圈內部結構及尺寸進行設計，形狀及尺寸通過金剛石滾輪修整器一砂輪一核電軸承套圈三級傳遞，就可以實現一次修整、一次成型的目的，如圖9。
[0056]由于砂輪各點處的圓周速度不一樣，致使各點處的材料去除率不同，通過實際試驗選擇出適合的砂輪轉速、砂輪粒度、砂輪硬度，以避免燒傷套圈或其他質量問題。
[0057]套圈余量選擇:由于零件的成形形狀是砂輪形狀的拷貝，這必然對加工精度產生影響，同時套圈磨削余量的不均勻也會導致磨削燒傷等加工缺陷，因此，使用金剛石滾輪修整器時，要保證工件的余量均勻。
[0058]本發明不局限于上述實施例，任何在本發明披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器，其特征在于:安裝在核電軸承套圈加工專用萬能磨床上，所述的金剛石滾輪修整器(103)包括金剛石表層(1031)、金屬骨盤(1032)、傳動軸孔(1033)三個部分,金剛石表層(1031)外形按照核電軸承套圈(10)結構及尺寸進行設計，加工時，形狀及尺寸通過金剛石滾輪修整器一砂輪一核電軸承工件三級傳遞。
2.如權利要求1所述的一種核電軸承套圈加工專用萬能磨床的金剛石滾輪修整器，其特征在于:所述的核電軸承套圈加工專用萬能磨床還包括機床底座(1)、床身(2)、液壓系統(13)、電控系統(3)、伺服系統(4)、電主軸(5)、主軸升降機構(6)、工件軸(7)、砂輪修整器、工件平移機構(8)、支撐組件(200)、機械手臂(300)、磁極(400)、砂輪(9)、切削液循環系統(500)、核電軸承套圈(10)； 電主軸(5)與主軸升降機構(6)均為兩套，分別安裝在工作平移機構(8)上方，每套電主軸(5)獨立工作并通過主軸升降機構(6)上下移動，電主軸(5)下端部安裝砂輪(9)，電主軸帶動砂輪(9)旋轉； 工件軸(7)設置在工件平移機構(8)上，由電機帶動旋轉；工件軸(7)的上部安裝磁極(400),磁極(400)通電后在上部環狀端面(404)吸附待加工核電軸承套圈(10)工件；核電軸承套圈(10)工件的軸心與磁極(400)的軸心有一定的偏心量； 所述的磁極(400)包括磁極底座(401)、工件支撐部(402)、排屑孔(403)、上部環狀端面(404)，排屑孔(403)為2-4個，設置在工件支撐部(402)的側壁中部，磁極(400)中心孔連接到工件軸(7);工件平移機構(8)即操作臺， 在水平方向移動，帶動工件到加工的相應位置； 所述的支撐組件(200)包括:支撐頭(201)、外殼(202)、聯軸器(203)、可調式螺桿推進器(204 )、推進器固定板(205 )、底座(206 )，底座(206 )固定在工件平移機構(8 )上，支撐頭(201)通過聯軸器(203)與可調式螺桿推進器(204)連接，并且連接部分在外殼(202)里，外殼(202)的一端安裝推進器固定板(205)對可調式螺桿推進器(204)進行限位；旋轉可調式螺桿推進器(204)，調整支撐頭(201)抵住待加工工件； 所述的砂輪修整器包括金剛石滾輪修整器(103)、點式修整器，點式修整器包括直線修整器(101)、圓弧修整器(102)、斜線修整器； 所述的直線修整器(101)包括金剛筆a(1011)、固定架(1012)，通過固定架(1012)將金剛筆a (1011)固定在工件平移機構(8)上，砂輪(9)上下移動完成直線修整； 所述的圓弧修整器(102)包括金剛筆b(1021)、修整器擺臂(1022)、上限位器(1023)、下限位器(1024)，金剛筆b(1021)固定在修整器擺臂(1022)上，修整器擺臂(1022)接近上限位器(1023)和下限位器(1024)時，傳感器會分別反饋回兩個信號來控制液壓缸(1025)的進油管(1026)和出油管(1027)中的液壓油進出，從而使金剛筆b筆尖點按照設定的圓弧線大小往復擺動，實現圓弧修整； 所述的斜線修整器，將金剛筆固定在斜線修整器絲杠(1013)上左右移動，砂輪(9)按照一定的速度比完成上下移動，修整出來的砂輪(9)即為圓形梯臺，這種砂輪用于對核電軸承套圈的斜坡面進行磨削加工； 所述的切削液循環系統(500):包括過濾部分、冷卻部分、回用部分，過濾部分包括廢液傳輸網(501)、磁輥(502 )、濾水橡膠輥(503 )、刮板，殘渣回收箱(504 )，廢液經廢液傳輸網(501)濾水后進入到磁輥(502 )、濾水橡膠輥(503 )之間，濾水橡膠輥吸附廢液中液體，磁輥將金屬切削渣吸附，在轉動過程中金屬切削渣被刮板刮到下面的殘渣回收箱(504)中，過濾后的切削液經靜流沉淀進入冷卻部分；冷卻部分設置制冷機(505)，將切削液冷卻到適當的溫度，再通過回用部分的泵(506)返回給砂輪和電主軸冷卻， 所述的機械手臂(300)包括夾持部(301)、固定部(302)，夾持部(301)取放工件，固定部(302 )安裝在工件平移機構的機械手臂安裝部(11)，夾持部(301)按照PLC控制指令與加工工序配合完成上料、下料`動作。
【文檔編號】B24B53/07GK103659607SQ201310604264
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】李東炬, 張興, 李宏偉 申請人:李東炬