CN103659568A - 一种轴承外圈超精机 - Google Patents

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Abstract

一种轴承外圈超精机，包括一个基座，所述基座上设有一个竖板，所述基座上还设有一个打磨机构，所述竖板上设有一个上料机构。本发明的有益效果在于：采用电磁极头和软质运料环套进行轴承的定位，并且采用自补偿的油石对轴承外圈进行磨削，精度高，能够在轴承外圈5-8μm外径余量下去除支承印，并且废品率非常低。

Description

一种轴承外圈超精机
技术领域
本发明涉及一种轴承加工设备，特别是一种轴承外圈加工设备。 
背景技术
一般的圆锥轴承外圈的磨加工工艺流程为：1.双端面磨削2.细磨外径3.粗磨滚道4.细磨滚道(滚道磨出4-6μm凸度) 5.超精滚道6.光整外径。
由于以往在磨加工外圈滚道是不带凸度的，型号及数量库存较多。现在在原有轴承外圈的基础上，滚道要具有凸度，故对库存外圈需要重新磨滚道带出凸度。但是磨滚道凸度时，如图1图2，其中1是轴承外圈，2是支承脚，3是磨头，需要支承脚夹持固定住轴承外圈，在外径表面会有支承印，影响外观。
我们需要把支撑印除去，若再用无心磨床磨外径因余量过小（5-8μm）易磨废外径，若用外径研磨机滚研外径也有20%的废品率，废品率过高。 
发明内容
为了克服现有轴承外圈超精设备无法在轴承外圈去除支承印，报废率高的不足，本发明提供一种轴承外圈在5-8μm外径余量下去除支承印，并且废品率极低的轴承外圈超精机。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种轴承外圈超精机，包括一个基座，设置在基座上的竖板，所述竖板上设有转轴，所述转轴的后端穿出于竖板且转轴的后端上设有花键部，所述的花键部后侧还设有一个进给气缸，进给气缸的活塞杆与所述花键部连接；所述花键部套接在一个设有内花键孔的齿轮内且所述花键部可相对齿轮前后移动，所述齿轮可旋转的固定在竖板后侧；还包括一齿条驱动气缸，所述齿条驱动气缸的活塞杆上设有一驱动齿条，所述驱动齿条与摆动齿轮啮合连接；所述进给气缸和齿条驱动气缸相对竖板固定连接；所述转轴的前端穿出于竖板且转轴的前端固接有上下料机械臂，所述上下料机械臂的顶端设有轴承定位芯杆；所述的轴承定位芯杆包括一个主杆，所述主杆上设有挡环，所述主杆上挡环里侧套设软质运料环套，所述软质运料环套和主杆间设有轴承且所述软质运料环套可相对主杆旋转；软质运料环套可采用尼龙材料制作。
还包括一个水平放置在基座上的第一导轨，所述第一导轨上滑设有第一平台，所述基座上设有驱动第一平台直线运动的第一驱动装置；所述的第一平台上水平设有与第一导轨垂直的第二导轨，所述的第二导轨上滑设有第二平台，所述第一平台上设有驱动第二平台直线运动的第二驱动装置；所述第二平台上设有与第一导轨平行的第三导轨，所述第三导轨上滑设有工作台；所述第二平台上设有一个直线往复运动驱动装置，所述直线往复运动驱动装置的活动端连接所述工作台，所述工作台上还设有第一油石夹持臂和第二油石夹持臂，所述第一油石夹持臂上设有一个油石穿孔，所述第二油石夹持臂上连接有一个油石补偿气缸，油石补偿气缸中的活塞端连接油石，所述油石穿过油石穿孔；
所述的竖板上设有一个开孔和连通开孔的油石槽，所述的开孔中设有相对竖板转动的电磁极头，还包括一个床头箱电机，所述床头箱电机的输出轴与所述电磁极头传动连接；所述油石槽的存在使得油石及油石夹持臂不会触碰到竖板。
所述竖板上还设有上料导轨和下料导轨，所述上料导轨的出口下侧设有一个顶料杆，所述上下料机械臂上的轴承定位芯杆在电磁极头和上料导轨的出口处摆动，下料导轨的进口位于电磁极头处。
一种直线往复运动驱动装置的实现方式，所述直线往复运动驱动装置包括一个振荡驱动电机，所述振荡驱动电机输出轴驱动连接一个转轮，所述转轮上铰接有曲杆，所述曲杆连接工作台。
增加一个往复运动的行程调节方式，所述的曲杆通过曲杆铰接轴与转轮铰接，所述的转轮上设有一个调节槽，曲杆铰接轴设于调节槽内并可调节曲杆铰接轴与转轮中心的距离。
为了提高齿轮与驱动齿条的连接可靠性，还包括一导向轴承，所述导向轴承套设在一导向轴上，所述的导向轴固接于竖板上，所述的驱动齿条设于齿轮与导向轴承间。
一种第一驱动装置的设置，所述第一驱动装置包括固定在基座上的伺服电机，所述的伺服电机连接螺杆，所述的第一平台上设有螺孔，所述螺杆螺设在螺孔上。
一种第二驱动装置的设置，所述的第二驱动装置包括固定在第一平台上的液压缸，所述液压缸的活塞端连接在第二平台上。
本发明在使用时将轴承外圈放入上料导轨中，然后接通所有电机电源、气源、液压源，调整好气压、油压、电磁极头磁力大小，首先轴承外圈从上料导轨的出口处顶在顶料杆上，进给气缸带动转轴前行使得上下料机械臂向前伸出，然后齿条驱动气缸驱动齿条下行，使得齿轮顺时针转动，上下料机械臂转动到上料位，轴承定位芯杆悬空对准轴承外圈内孔中，然后进给气缸带动转轴后退，上下料机械臂回缩，轴承定位芯杆插入轴承外圈内孔中，挡环抵住轴承外圈，使得轴承外圈压在轴承定位芯杆与竖板间；然后齿条驱动气缸驱动齿条上行，使得齿轮逆时针转动，上下料机械臂转动到下料位即电磁极头上，电磁极头通电吸住轴承外圈，然后床头箱电机带动电磁极头旋转从而轴承外圈旋转，第一驱动装置带动第一平台向后运动靠近竖板，同时，直线往复运动驱动装置启动，带动油石架上的油石前后振荡运动运动，然后第二驱动装置带动第二平台右行，使得油石靠近轴承外圈，然后油石补偿气缸上压，油石抵住轴承外圈进行来回磨削精加工去痕，加工结束后，油石补偿气缸泄压，第二驱动装置、第一驱动装置带动工作台原理轴承外圈，进给气缸带动转轴前行使得上下料机械臂向前伸出，从而轴承定位芯杆脱出轴承外圈，电磁极头断电脱磁，轴承外圈下落滚进下料导轨上，一个循环结束。
本发明的有益效果在于：采用电磁极头和软质运料环套进行轴承的定位，并且采用自补偿的油石对轴承外圈进行磨削，精度高，能够在轴承外圈5-8μm外径余量下去除支承印，并且废品率非常低。
附图说明
图1是在MK2310外滚道磨床磨套圈滚道示意简图。
图2是在MZ3410外滚道超精机超精套圈滚道示意简图。
图3是本发明一个实施例的俯视示意图。
图4是本发明一个实施例的部分组件示意图。
图5是本发明一个实施例的齿轮、驱动齿条、导向轴承的示意图。
图6是图5中A-A的剖视示意图。
图7是本发明一个实施例的轴承定位芯杆示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
结合附图3至7，一种轴承外圈超精机，包括一个基座4，设置在基座4上的竖板5，所述竖板5上设有转轴6，所述转轴6的后端穿出于竖板5且转轴6的后端上设有花键部7，所述的花键部7后侧还设有一个进给气缸8，进给气缸8的活塞杆与所述花键部7连接；所述花键部7套接在一个设有内花键孔的齿轮9内且所述花键部7可相对齿轮9前后移动，所述齿轮9可旋转的固定在竖板5后侧；还包括一齿条驱动气缸10，所述齿条驱动气缸10的活塞杆上设有一驱动齿条11，所述驱动齿条11与摆动齿轮9啮合连接；所述进给气缸8和齿条驱动气缸10相对竖板5固定连接；所述转轴6的前端穿出于竖板5且转轴6的前端固接有上下料机械臂12，所述上下料机械臂12的顶端设有轴承定位芯杆13；所述的轴承定位芯杆13包括一个主杆14，所述主杆14上设有挡环15，所述主杆14上挡环15里侧套设软质运料环套16，所述软质运料环套16和主杆14间设有轴承17且所述软质运料环套16可相对主杆14旋转；软质运料环套16可采用尼龙材料制作。
还包括一个水平放置在基座4上的第一导轨，所述第一导轨上滑设有第一平台19，所述基座4上设有驱动第一平台19直线运动的第一驱动装置20；所述的第一平台19上水平设有与第一导轨垂直的第二导轨21，所述的第二导轨21上滑设有第二平台22，所述第一平台19上设有驱动第二平台22直线运动的第二驱动装置23；所述第二平台22上设有与第一导轨平行的第三导轨24，所述第三导轨24上滑设有工作台25；所述第二平台22上设有一个直线往复运动驱动装置37，所述直线往复运动驱动装置37的活动端连接所述工作台25，所述工作台25上还设有第一油石夹持臂26和第二油石夹持臂27，所述第一油石夹持臂26上设有一个油石穿孔，所述第二油石夹持臂27上连接有一个油石补偿气缸28，油石补偿气缸28中的活塞端连接油石29，所述油石29穿过油石穿孔；
所述的竖板5上设有一个开孔30和连通开孔30的油石槽31，所述的开孔30中设有相对竖板5转动的电磁极头32，还包括一个床头箱电机33，所述床头箱电机33的输出轴与所述电磁极头32传动连接；所述油石槽31的存在使得油石及油石夹持臂不会触碰到竖板5。
所述竖板5上还设有上料导轨34和下料导轨35，所述上料导轨34的出口下侧设有一个顶料杆36，所述上下料机械臂12上的轴承定位芯杆在电磁极头32和上料导轨34的出口处摆动，下料导轨35的进口位于电磁极头32处。
一种直线往复运动驱动装置37的实现方式，所述直线往复运动驱动装置37包括一个振荡驱动电机38，所述振荡驱动电机38输出轴驱动连接一个转轮39，所述转轮39上铰接有曲杆40，所述曲杆40连接工作台。
增加一个往复运动的行程调节方式，所述的曲杆40通过曲杆铰接轴41与转轮39铰接，所述的转轮39上设有一个调节槽42，曲杆铰接轴41设于调节槽42内并可调节曲杆铰接轴41与转轮39中心的距离。
为了提高齿轮9与驱动齿条11的连接可靠性，还包括一导向轴承43，所述导向轴承43套设在一导向轴上，所述的导向轴固接于竖板5上，所述的驱动齿条11设于齿轮9与导向轴承43间。
一种第一驱动装置20的设置，所述第一驱动装置20包括固定在基座4上的伺服电机44，所述的伺服电机44连接螺杆45，所述的第一平台19上设有螺孔，所述螺杆45螺设在螺孔上。
一种第二驱动装置23的设置，所述的第二驱动装置23包括固定在第一平台19上的液压缸18，所述液压缸18的活塞端连接在第二平台22上。
本实施例在使用时将轴承外圈放入上料导轨34中，然后接通所有电机电源、气源、液压源，调整好气压、油压、电磁极头32磁力大小，首先轴承外圈从上料导轨34的出口处顶在顶料杆36上，进给气缸8带动转轴6前行使得上下料机械臂12向前伸出，然后齿条驱动气缸10驱动齿条11下行，使得齿轮9顺时针转动，上下料机械臂12转动到上料位，轴承定位芯杆13悬空对准轴承外圈内孔中，然后进给气缸8带动转轴6后退，上下料机械臂12回缩，轴承定位芯杆13插入轴承外圈内孔中，挡环15抵住轴承外圈，使得轴承外圈压在轴承定位芯杆13与竖板5间；然后齿条驱动气缸10驱动齿条11上行，使得齿轮9逆时针转动，上下料机械臂12转动到下料位即电磁极头32上，电磁极头32通电吸住轴承外圈，然后床头箱电机33带动电磁极头32旋转从而轴承外圈旋转，第一驱动装置20带动第一平台19向后运动靠近竖板5，同时，直线往复运动驱动装置37启动，带动油石架上的油石前后振荡运动运动，然后第二驱动装置23带动第二平台22右行，使得油石29靠近轴承外圈，然后油石补偿气缸28上压，油石抵住轴承外圈进行来回磨削精加工去痕，加工结束后，油石补偿气缸28泄压，第二驱动装置23、第一驱动装置20带动工作台25原理轴承外圈，进给气缸8带动转轴6前行使得上下料机械臂12向前伸出，从而轴承定位芯杆13脱出轴承外圈，电磁极头32断电脱磁，轴承外圈下落滚进下料导轨35上，一个循环结束。
本实施例的有益效果在于：采用电磁极头和软质运料环套进行轴承的定位，并且采用自补偿的油石对轴承外圈进行磨削，精度高，能够在轴承外圈5-8μm外径余量下去除支承印，并且废品率非常低。

Claims (6)

1.一种轴承外圈超精机，其特征在于：包括一个基座，设置在基座上的竖板，所述竖板上设有转轴，所述转轴的后端穿出于竖板且转轴的后端上设有花键部，所述的花键部后侧还设有一个进给气缸，进给气缸的活塞杆与所述花键部连接；所述花键部套接在一个设有内花键孔的齿轮内且所述花键部可相对齿轮前后移动，所述齿轮可旋转的固定在竖板后侧；还包括一齿条驱动气缸，所述齿条驱动气缸的活塞杆上设有一驱动齿条，所述驱动齿条与摆动齿轮啮合连接；所述进给气缸和齿条驱动气缸相对竖板固定连接；所述转轴的前端穿出于竖板且转轴的前端固接有上下料机械臂，所述上下料机械臂的顶端设有轴承定位芯杆；所述的轴承定位芯杆包括一个主杆，所述主杆上设有挡环，所述主杆上挡环里侧套设软质运料环套，所述软质运料环套和主杆间设有轴承且所述软质运料环套可相对主杆旋转；
还包括一个水平放置在基座上的第一导轨，所述第一导轨上滑设有第一平台，所述基座上设有驱动第一平台直线运动的第一驱动装置；所述的第一平台上水平设有与第一导轨垂直的第二导轨，所述的第二导轨上滑设有第二平台，所述第一平台上设有驱动第二平台直线运动的第二驱动装置；所述第二平台上设有与第一导轨平行的第三导轨，所述第三导轨上滑设有工作台；所述第二平台上设有一个直线往复运动驱动装置，所述直线往复运动驱动装置的活动端连接所述工作台，所述工作台上还设有第一油石夹持臂和第二油石夹持臂，所述第一油石夹持臂上设有一个油石穿孔，所述第二油石夹持臂上连接有一个油石补偿气缸，油石补偿气缸中的活塞端连接油石，所述油石穿过油石穿孔；
所述的竖板上设有一个开孔和连通开孔的油石槽，所述的开孔中设有相对竖板转动的电磁极头，还包括一个床头箱电机，所述床头箱电机的输出轴与所述电磁极头传动连接；
所述竖板上还设有上料导轨和下料导轨，所述上料导轨的出口下侧设有一个顶料杆，所述上下料机械臂上的轴承定位芯杆在电磁极头和上料导轨的出口处摆动，下料导轨的进口位于电磁极头处。
2.根据权利要求1所述的轴承外圈超精机，其特征在于：所述直线往复运动驱动装置包括一个振荡驱动电机，所述振荡驱动电机输出轴驱动连接一个转轮，所述转轮上铰接有曲杆，所述曲杆连接工作台。
3.根据权利要求2所述的轴承外圈超精机，其特征在于：所述的曲杆通过曲杆铰接轴与转轮铰接，所述的转轮上设有一个调节槽，曲杆铰接轴设于调节槽内并可调节曲杆铰接轴与转轮中心的距离。
4.根据权利要求1所述的轴承外圈超精机，其特征在于：还包括一导向轴承，所述导向轴承套设在一导向轴上，所述的导向轴固接于竖板上，所述的驱动齿条设于齿轮与导向轴承间。
5.根据权利要求1所述的轴承外圈超精机，其特征在于：所述第一驱动装置包括固定在基座上的伺服电机，所述的伺服电机连接螺杆，所述的第一平台上设有螺孔，所述螺杆螺设在螺孔上。
6.根据权利要求1所述的轴承外圈超精机，其特征在于：所述的第二驱动装置包括固定在第一平台上的液压缸，所述液压缸的活塞端连接在第二平台上。
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