CN105479321A - 一种凸度滚子的加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸度滚子的加工装置，包括凸轮、固定轴油石；顶杆、油石支架油石和复合杠杆；油石支架与复合杠杆的垂直一端相连，复合杠杆的另一垂直端的平台与凸轮相接触，两个顶杆顶住圆柱滚子沿着圆柱滚子的轴线方向移动通过安装在固定轴上的油石和安装在油石支架上的油石之间进行加工，凸轮转动并通过复合杠杆带动油石支架上下移动，从而带动安装在油石支架上的油石上下移动对圆柱滚子进行研磨，安装在固定轴上的油石的转动方向与安装在油石支架上的油石转动方向相同，上下移动的油石的进给方向与圆柱滚子的轴线方向垂直，通过控制安装在油石支架上的油石的上下移动速度和圆柱滚子左右移动速度，研磨出不同凸型和凸度量的滚子。

Description

一种凸度滚子的加工装置
技术领域
本发明涉及滚子，特指一种凸度滚子的加工装置，属于超精加工技术领域，尤其与凸度滚子的加工方法有关。
背景技术
滚子的凸度是提高轴承承载能力和寿命的重要因素，高质量的凸度滚子也有助于提高轴承的性能。目前，滚子的凸度加工方法主要分为两种，一种是无心研磨，工作时，滚子被放置在两个大小不等的研磨辊和压板之间，两个研磨辊以同样的角速度向同一方向旋转，并通过压板向滚子施加研磨压力。当研磨辊回转时，由于摩擦作用，使工件绕自身轴线旋转，同时，由于小研磨辊带有锥角并在垂直及水平位置倾斜一个角度，故工件还将沿轴线方向作进给运动，这种加工方法只能加工大批量的同一凸度的滚子。第二种是贯穿式超精研法，工件支承定位在一副双曲面导辊之间，通过在滚子的上方的油石施压在工件表面研磨出凸度，这种方法加工出来的滚子的凸度和油石的形状有关，不能满足加工出各种凸度滚子的需求。上面两种方法都适用于大批量的生产，不适合小批量加工出不同凸度的滚子。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种适合小批量生产，可以根据需求研磨出不同凸型和凸度量的滚子的方法和装置，以解决现有的问题。
本发明采用以下技术方案实现：一种凸度滚子的加工装置，其特征在于：所述加工装置包括凸轮、安装在固定轴上的油石；顶杆、安装在油石支架上的油石和复合杠杆；油石支架与复合杠杆的垂直一端相连，复合杠杆的另一垂直端的平台与凸轮相接触，两个顶杆顶住圆柱滚子沿着圆柱滚子的轴线方向移动通过安装在固定轴上的油石和安装在油石支架上的油石之间进行加工，凸轮转动并通过复合杠杆带动油石支架上下移动，从而带动安装在油石支架上的油石上下移动对圆柱滚子进行研磨，安装在固定轴上的油石的转动方向与安装在油石支架上的油石转动方向相同，上下移动的油石的进给方向与圆柱滚子的轴线方向垂直，通过凸轮转动速度控制安装在油石支架上的油石的上下移动速度和圆柱滚子左右移动速度，研磨出不同凸型和凸度量的滚子。
进一步地，在油石支架与复合杠杆连接的垂直一端下方铰接有弹簧。
圆柱滚子被两个顶杆顶住沿着轴线方向移动，安装在油石支架上的油石通过支架的上下移动对圆柱滚子进行研磨，支架的上下移动是由凸轮的转动通过复合杠杆带动的，两个相同转向的油石绕着其自身轴线高速旋转，上下移动油石的进给方向与圆柱滚子的轴向垂直，高速旋转的滚子沿着其轴线方向移动进行研磨，凸轮的运动产生的位移通过复合杠杆来传给油石，由于复合杠杆的设计，凸轮的位移量是油石的几十倍，这样油石对滚子的研磨量是微小的，配合滚子的左右移动速度，可以加工出来不同凸度量的滚子；弹簧能消除复合杠杆内部铰接处和杠杆与油石支架铰接处的间隙，避免铰接处的间隙影响实验的精度。
本发明所述的凸度滚子的加工装置可以达到以下有益效果：1、可以通过凸轮控制油石的上下移动速度和滚子左右移动速度，研磨出不同凸型和凸度量的滚子2、可以小批量低成本的研磨出符合自己需求的滚子。
附图说明
图1是本发明原理示意图的主视图。
图2是图1沿A向的示意图。
1、凸轮；2、固定轴油石；3、顶杆；4、圆柱滚子；5、油石；6、油石支架；7、弹簧；8、复合杠杆。
图3是具体实施方案一的说明图。
图4是具体实施方案二的说明图。
图5是具体实施方案三的说明图。
具体实施方式
如图1所示，本发明采用同向旋转的油石2和5作为超精加工刀具，油石2按照固定轴线旋转，油石5安装在油石支架6上，支架6与复合杠杆8的一端相连，复合杠杆的另一端的平台与凸轮2相接触，其中复合杠杆8是两个以上的杠杆首尾相连组成的杠杆组，它能等比例的将凸轮2旋转造成的位移差转换成油石5的上下位移，圆柱滚子4被顶杆3顶住按其轴线运动，当圆柱滚子4接触到同向旋转的油石2和油石5时，滚子4被油石带动也绕其自身轴线高速旋转起来。滚子的凸度与滚子轴线移动的速度和油石的上下移动速度存在着函数关系，不同的滚子轴线移动的速度和油石的上下移动速度能够研磨出不同凸度的滚子，滚子的轴线移动的速度由顶杆3控制，油石的上下移动速度是通过控制凸轮的速度、杠杆的比例和凸轮的形状来控制，由于凸轮是对称的因此通过调节一些速度能加工出左右完全对称的滚子，弹簧7能产生一个与油石支架6相反的力，这样能消除复合杠杆内部铰接处和杠杆与油石支架铰接处的间隙，避免铰接处的间隙影响实验的精度。
具体实施方案一：圆柱滚子端部研磨成圆弧全凸型
如图3所示，控制圆柱滚子4沿轴线移动的速度为V4＝kcosθ方向向左(V4a是油石上与滚子接触的点的速度，大小与V4相等，方向相反)，控制凸轮的转动速度使得油石5上下移动的速度为V5＝ksinθ方向往下，这样油石与滚子表面接触点的合速度始终为V＝k(k根据研磨的圆弧半径和研磨的时间确定)，油石匀速的在滚子表面磨出了圆弧凸度。
具体实施方案二：圆柱滚子端部研磨成圆弧半凸型
如图4所示，控制圆柱滚子4沿轴线移动的速度为V4＝kcosθ方向向左(V4a是油石上与滚子接触的点的速度，大小与V4相等，方向相反)，控制凸轮的转动速度使得油石5上下移动的速度为V5＝ksinθ方向向下，圆弧研磨完之后通过控制凸轮的速度使得油石5上下移动速度调成与滚子4沿轴线移动的速度恒定从而研磨出截交的直线。
具体实施方案三：圆柱滚子端部研磨成抛物线型
如图4所示，控制圆柱滚子4的速度为V4使其做加速运动，方向向左(V4a是油石上与滚子接触的点的速度，大小与V4相等，方向相反)，控制凸轮的转动速度使得油石5上下移动的速度V5为匀速，方向向下，这样研磨出来的滚子凸度为抛物线。

Claims (4)

1.一种凸度滚子的加工装置，其特征在于：所述加工装置包括凸轮、安装在固定轴上的油石；顶杆、安装在油石支架上的油石和复合杠杆；油石支架与复合杠杆的垂直一端相连，复合杠杆的另一垂直端的平台与凸轮相接触，两个顶杆顶住圆柱滚子沿着圆柱滚子的轴线方向移动通过安装在固定轴上的油石和安装在油石支架上的油石之间进行加工，凸轮转动并通过复合杠杆带动油石支架上下移动，从而带动安装在油石支架上的油石上下移动对圆柱滚子进行研磨，安装在固定轴上的油石的转动方向与安装在油石支架上的油石转动方向相同，上下移动的油石的进给方向与圆柱滚子的轴线方向垂直，通过控制安装在油石支架上的油石的上下移动速度和圆柱滚子左右移动速度，研磨出不同凸型和凸度量的滚子。
2.如权利要求1所述的一种凸度滚子的加工装置，其特征在于：在油石支架与复合杠杆连接的垂直一端下方铰接有弹簧。
3.如权利要求1所述的一种凸度滚子的加工装置，其特征在于：所述的复合杠杆是通过两个以上杠杆首尾相连构成的，能将凸轮的宏观位移量转化成滚子凸度的微观量。
4.如权利要求1所述的一种凸度滚子的加工装置，其特征在于：所述凸轮呈对称结构。
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