CN111618741A - 一种磨床砂轮圆弧修整器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨床砂轮圆弧修整器，涉及轴承加工技术领域。该装置包括底板，所述的底板上转动设置有立柱，所述的立柱上从下往上依次套设有轴承底座、第一推力球轴承、轴承上座、旋转臂和压紧螺帽。所述旋转臂的另一端设置有可相对于所述的旋转臂沿长度方向滑动的前臂，且所述的前臂和旋转臂之间设置有用于锁紧所述的前臂的锁紧螺栓，所述前臂的外端面上固定设置有金刚笔。所述旋转臂的另一端和底板之间设置有用于驱动所述旋转臂往复摆动的驱动油缸。上位于所述旋转臂的悬空部的下方设置有用于驱动所述旋转臂绕所述立柱转动的驱动油缸。该修整器的半径可以根据需要进行调整，能够适应多规格小批量的生产模式，且调整过程简单、可靠。

Description

一种磨床砂轮圆弧修整器

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体地说是一种磨床砂轮圆弧修整器。

背景技术

在轴承的加工生产过程中，经常会遇到外侧面呈鼓形圆弧面的环形零件，该类零件的加工过程一般为，首先通过仿形圆弧修整滚轮对砂轮进行修整，完后用修整之后的砂轮在对待加工的零件进行磨削加工。而在加工大型轴承零件的鼓形圆弧面时，需要单独做相应的仿形圆弧修整滚轮，因为一般磨床设备的仿形圆弧修整滚轮的最大修整半径不大于100mm。

这种方式，在加工单一产品或单一圆弧半径的零件时是可以，不用更换仿形圆弧修整滚轮，可以连续加工产品。但是，如果加工多种型号或多种圆弧半径时，就十分的不方便了。首先，要订制多种型号的仿形圆弧修整滚轮，而这种仿形圆弧修整滚轮的表面是用一层金钢石镶嵌到上面的，价格昂贵，如果每种型号圆弧都要订制的话，产品的成本也会相应的增加；其次，在加工产品时，每加工完一种型号的产品，就要更换一次仿形圆弧修整滚轮，更换之后还需要对设备重新进行调整，降低生产效率，延长生产节拍，给生产带来了严重影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种磨床砂轮圆弧修整器，该修整器的半径可以根据需要进行调整，能够适应多规格小批量的生产模式，且调整过程简单、可靠。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种磨床砂轮圆弧修整器，包括底板，所述的底板上转动设置有立柱，所述的立柱上从下往上依次套设有轴承底座、第一推力球轴承、轴承上座、旋转臂和压紧螺帽，且所述的旋转臂、轴承上座、第一推力球轴承和轴承底座在压紧螺帽的压紧作用下依次压紧在所述的底板上；

所述旋转臂的一端设置有用于容纳所述立柱的通孔，所述旋转臂的另一端设置有可相对于所述的旋转臂沿长度方向滑动的前臂，且所述的前臂和旋转臂之间设置有用于锁紧所述的前臂的锁紧螺栓，所述前臂的外端面上固定设置有金刚笔；

所述旋转臂的另一端和底板之间设置有用于驱动所述旋转臂往复摆动的驱动油缸。上位于所述旋转臂的悬空部的下方设置有用于驱动所述旋转臂绕所述立柱转动的驱动油缸。

进一步地，所述的立柱上位于所述压紧螺帽和旋转臂之间套设有盖板，所述的盖板和旋转臂之间设置有用于阻碍所述的盖板和旋转臂相向运动的压缩弹簧。

进一步地，所述的盖板和旋转臂之间沿圆周方向均布设置有至少三个导向件，所述导向件的下端与旋转臂固定连接，所述导向件的上端与盖板滑动连接，所述的导向件上位于所述盖板和旋转臂之间套设有压紧弹簧。

进一步地，所述的旋转臂上固定设置有一与所述的盖板相配合的标尺，所述的标尺上设置有刻度。

进一步地，所述立柱的下端通过第二推力球轴承与所述的底板转动连接，且所述第一推力球轴承与所述第二推力球轴承的规格相同。

进一步地，所述旋转臂的上侧面上设置有滑槽，所述前臂的下侧面上设置有与所述的滑槽相配合的滑块，所述的旋转臂上位于所述前臂的后方固定设置有一支撑板，所述的支撑板上设置有一用于顶紧所述前臂的顶紧螺栓，所述的顶紧螺栓上设置有锁紧螺母。

进一步地，所述驱动油缸的缸体通过第一支架与所述的底板相铰接，所述驱动油缸的活塞杆的杆端固定设置有以截面呈L型的第二支架，所述第二支架的竖直部分与所述驱动油缸的活塞杆的杆端固定连接，所述第二支架的水平部分通过铰接轴与所述的旋转臂相铰接。

进一步地，所述的驱动油缸采用单作用缸，且所述的旋转臂上设置有用于使所述的驱动油缸复位的拉簧。

进一步地，所述轴承上座的直径大于所述轴承底座的直径，且所述轴承上座的下侧面上同轴限位筒，且所述限位筒的下端面位于所述轴承底座的上侧面的下方，所述的限位筒和轴承底座之间设置有密封圈。

进一步地，所述的立柱上位于所述轴承上座和旋转臂的连接部之间套设有调整垫板。

本发明的有益效果是：

1、本修整器可以根据要求调整修整半径，以满足所要加工零件的圆弧半径尺寸的要求，不再受修整器半径单一性的限制，能够很好的适应多规格小批量的生产模式。

2、本圆弧修整器一次性安装之后，在对其修整半径进行调整之后，不需要拆下整个修整器重新安装，只需要通过调整旋转臂的伸出长度即可，这样，一方面，调整过程简单，方便操作，有利于提高工作效率。另一方面，只要在首次安装时保证安装精度，在后续的调整过程中，精度不会应为调整的原因而发生改变或产生不确定的影响因素，能够保证精度。

3、在成本投入上，是一次性投入，使用过程中只需要对金钢笔进行更换即可。

4、通过设置压紧弹簧，可以通过对弹簧的压缩量进行测量，从而实现压紧力的定量施加，这样，一方面可以在保证压紧力充足的前提下，避免压紧力过大造成第一推力球轴承的游隙变小；另一方面，也可以对压紧螺帽起到防松的作用。

5、通过设置调整垫板，可以实现修整器整体高度的调整，从而适应不同磨床的回转轴的中心线高度，且方便的对调整垫板进行更换。

6、通过设置油缸实现了旋转臂的自动摆动，不需要人力驱动，能够适应自动化磨床的生产节奏。

附图说明

图1为圆弧修整器的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为圆弧修整器的俯视图；

图5为图4中C部分的放大结构示意图；

图6为图4中的A-A剖视图；

图7为图6中D部分的放大结构示意图；

图8为图6中E部分的放大结构示意图；

图9为圆弧修整器的工作状态示意图。

图中：1-底板，11-台阶孔，111-第一孔段，112-第二孔段，113-第三孔段，12-第二推力球轴承，2-立柱，21第一轴段，22-第二轴段，23-第三轴段，31-轴承底座，32-第一推力球轴承，33-轴承上座，331-限位筒，4-调整垫板，5-旋转臂，51-支撑板，52-顶紧螺栓，521-锁紧螺母，53-标尺，54-前臂，541-金刚笔，542-紧定螺钉，55-锁紧螺栓，6-盖板，7-压紧螺帽，8-导向件，81-压紧弹簧，9-驱动油缸，91-第一支架，92-第二支架，93-铰接轴，94-拉簧。

具体实施方式

实施例一

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。

如图1和图4所示，一种磨床砂轮圆弧修整器包括底板1，所述的底板1上位于所述底板1的一端设置有立柱2，且所述立柱2的下端筒通过轴承组件与所述的底板1转动连接。所述立柱2的外部位于所述底板1的上方，从下往上依次套设有轴承底座31、第一推力球轴承32、轴承上座33、旋转臂5和压紧螺帽7，且所述的压紧螺帽7与所述的立柱2螺纹连接。所述的旋转臂5、轴承上座33、第一推力球轴承32和轴承底座31在所述压紧螺帽7的压紧作用下实现了轴向(即竖向)固定。

作为一种具体实施方式，如图1所示，本实施例中所述轴承底座31的上侧面上设置有与所述第一推力球轴承32的下端部(即所述第一推力球轴承32的座圈)相配合的第一凹槽，且所述的第一凹槽与所述轴承底座31上的用于容纳所述立柱2的通孔同轴布置。所述轴承上座33的下侧面上设置有与所述第一推力球轴承32的上端部(即所述第一推力球轴承32的轴圈)相配合的第二凹槽，且所述的第二凹槽与所述轴承上座33上的用于容纳所述立柱2的通孔同轴布置。

在这里，所述的第一推力球轴承32也可以翻转180°，即所述的第一凹槽与所述第一推力球轴承32的轴圈配和，所述的第二凹槽与所述第一推力球轴承32的座圈配合。

如图1所示，所述轴承上座33和轴承下座在水平面内的投影均呈圆形。如图4所示，所述的旋转臂5包括呈圆形的连接部，且所述连接部的圆心处设置有用于容纳所述立柱2的通孔。所述连接部的前侧设置有沿径向向前延伸的悬空部。如图1所示，所述悬空部的上侧面上设置有可相对于所述旋转臂5的悬空部沿长度方向滑动的前臂54。如图4、图6和图7所示，所述旋转臂5的悬空部的上侧面上设置有沿长度方向延伸的滑槽，所述前臂54的下侧面上设置有与所述的滑槽相配合的滑块。作为一种具体实施方式，本实施例中所述滑槽的截面呈方向，相对应的，所述滑块的截面呈方形。优选的，所述滑块的长度与所述前臂54的长度相等，且端面平齐。

如图4所示，所述的前臂54和旋转臂5的悬空部之间设置有使所述前臂54与所述旋转臂5的悬空部相对固定的锁紧螺栓55，且如图5所示，所述的前臂54上用于容纳所述锁紧螺栓55的孔为沿所述前臂54长度方向布置的长圆孔。优选的，如图7所示，所述前臂54和旋转臂5的悬空部之间位于所述滑槽的左、右两侧分别设置有一锁紧螺栓55。

如图1所示，所述前臂54的前端固定设置有金刚笔541。作为一种具体实施方式，本实施例中所述前臂54的前端设置有沿竖直方向向上延伸的安装部，所述安装部的前侧面上设置有用于容纳所述金刚笔541的孔，优选的，用于容纳所述金刚笔541的孔为盲孔。所述安装部的上侧面上设置有沿径向顶紧所述金刚笔541的紧定螺钉542。

如图1和图4所示，所述的底板1上位于所述旋转臂5的悬空部的下方设置有用于驱动所述旋转臂5绕所述立柱2转动的驱动油缸9。

作为一种具体实施方式，如图6所示，本实施例中所述驱动油缸9的活塞杆朝向左侧。所述的底板1上位于所述驱动油缸9的右侧设置有截面呈L型的第一支架91，包括水平部和竖直部，其中所述的第一支架91的水平部通过铰接轴93与所述的底板1相铰接，所述第一支架91的竖直部通过螺钉与所述驱动油缸9的缸体固定连接。所述驱动油缸9的活塞杆的杆端设置有截面呈L型的第二支架92，包括水平部分和竖直部分，其中所述第二支架92的竖直部分与所述驱动油缸9的活塞杆的杆端固定连接，所述第二支架92的水平部分与所述旋转臂5的悬空部之间设置有铰接轴93，所述铰接轴93的下端与所述第二支架92的水平部固定连接，所述铰接轴93的上端与所述旋转臂5的悬空部相铰接，所述旋转臂5的悬空部上设置有沿竖直方向贯穿所述悬空部的用于容纳所述铰接轴93的铰接孔。

进一步地，为了降低成本，如图4和图6所示，所述的驱动油缸9采用单作用缸，且所述旋转臂5的悬空部上设置有用于使所述的驱动油缸9复位的拉簧94，作为一种具体实施方式，本实施例中所述拉簧94的左端与固定设置于所述旋转臂5的悬空部上的钩挂螺钉相连，所述拉簧94的右端与固定设置于所述第一支架91的竖直部的上端面上的钩挂螺钉相连。

如图9所示，工作时，将修整器的底板1通过螺钉固定在磨床的工作台上，然后根据待加工的零件的鼓形圆弧侧面的半径调整前臂54的伸出长度，使金刚笔541尖端到所述立柱2中心的距离等于待加工零件的鼓形圆弧侧面的半径。然后启动磨床，磨床带动砂轮转动，与此同时驱动油缸9带动旋转臂5做往复摆动，对砂轮的侧面进行修整，使其与待加工零件的鼓形圆弧侧面的半径相吻合。对砂轮修整完毕后，再用修整好的砂轮对待加工零件进行磨削加工。

进一步地，由于在对砂轮进行修整的过程中，所述金刚笔541收到沿轴向向后的作用力，而该作用力会传递到所述的前臂54上。此时所述的前臂54仅通过锁紧螺栓55的头部与所述前臂54之间的摩擦力实现前臂54的固定，不够可靠。为此，如图1和图4所示，所述旋转臂5的悬空部的上侧面上位于所述前臂54的后方固定设置有一支撑板51，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的支撑板51通过焊接的方式与所述旋转臂5的悬空部固定连接。所述的支撑板51上设置有一顶紧螺栓52，且所述的顶紧螺栓52与所述的支撑板51螺纹连接。所述的顶紧螺栓52上位于所述支撑板51的后侧设置有锁紧螺母521，优选的，所述的锁紧螺母521采用滚花螺母。所述顶紧螺栓52的端部顶紧在所述前臂54的后侧面上。

进一步地，如图1所示，所述的立柱2上位于所述压紧螺帽7和旋转臂5之间套设有盖板6，所述的盖板6和旋转臂5的连接部之间沿圆周方向均布设置有至少三个导向件8，且所述导向件8的下端与所述旋转臂5的连接部固定连接，所述导向件8的上端与所述的盖板6滑动连接，所述的导向件8上位于所述盖板6的上方设置有用于确定所述盖板6上限位置的定位部。所述的导向件8上位于所述盖板6和旋转臂5的连接部之间套设有压紧弹簧81。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的导向件8采用导向螺栓，所述导向螺栓的下端通过螺纹连接的方式与所述旋转臂5的连接部固定连接，所述导向螺栓的头部位于所述盖板6的上方，所述的盖板6上用于容纳所述导向螺栓的孔为光孔，所述的盖板6可沿所述的导向螺栓上下滑动。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的盖板6和旋转臂5之间沿圆周方向均布设置有六个导向件8。

这样设计的原因在于，若不设置压紧螺栓，在拧紧压紧螺帽7时都是通过操作工人凭感觉进行判断的，这时往往容易拧得过紧，造成压紧力过大。过大的压紧力作用于第一推力球轴承32上时，会造成第一推力球轴承32的游隙变小，造成第一推力球轴承32的寿命变短，容易损坏。通过设置压缩弹簧，可以通过观察压缩弹簧的压缩量直观的观察出压紧力的大小，从而实现压紧螺帽7的定量压紧。这样就可以根据轴承本身所允许的压紧力对压紧螺帽7进行调整，从而使押金螺帽施加的压紧力在轴承所允许的压紧力范围内。

进一步地，为了方便对压紧弹簧81的压缩量进行观察，如图1所示，所述的旋转臂5上固定设置有一标尺53，所述的标尺53上设置有刻度，当所述盖板6的上侧面与所述标尺53的某一刻度线平齐时，可以通过读取该刻度线旁边的数字直接得到该位置下所有压缩弹簧的弹力值之和。优选的，所述标尺53的设置有刻度值的一侧朝向盖板6，并与所述盖板6的圆柱侧面相切。

进一步地，如图1所示，所述的轴承组件采用推力球轴承，为了与位于底板1上方的推力球轴承进行区分，用于实现立柱2与底板1转动连接的推力球轴承命名为第二推力球轴承12。

如图2所示，所述的底板1上设置有用于容纳所述第二推力球轴承12的台阶孔11。所述的台阶孔11从上往下依次包括第一孔段111、第二孔段112和第三孔段113，且所述的第一孔段111、第二孔段112和第三孔段113的直径依次增大。所述第二推力球轴承12的座圈位于所述的第二孔段112内，并与所述的第二孔段112过盈配合。所述的立柱2呈台阶轴状，从上往下依次包括第一轴段21、第二轴段22和第三轴段23，且所述的第一轴段21、第二轴段22和第三轴段23直径依次增大。所述第二推力球轴承12的轴圈套设与所述立柱2的第二轴段22上，并与所述的第二轴段22过盈配合。所述第二轴段22和第三轴段23之间的台阶面压紧在所述轴圈的下侧面上，且此时，所述立柱2的下端面位于所述台阶孔11的内部，即，所述立柱2的下端面位于所述底板1的下侧面的上方。优选的，所述第一推力球轴承32与所述第二推力球轴承12的规格相同。

在这里，采用推力球轴承一方面能够承受更大的轴向力(即竖直方向上的力)，另一方面，两个推力球轴承所承受的轴向力是相等的，再采用相同规格的推力球轴承，则两个推力球轴承本身所允许的轴向力也是相等，具有一致性，这样，在对压紧螺母进行调节时，能够避免两个推力球轴承的游隙变小。

进一步地，如图3所示，所述轴承上座33的直径大于所述轴承底座31的直径，且所述轴承上座33的下侧面上设置有沿竖直方向向下延伸的限位筒331，所述的限位筒331与所述的轴承底座31同轴布置，且所述限位筒331的下端面位于所述轴承底座31的上侧面的下方。所述的限位筒331和轴承底座31之间设置有密封圈(图中未示出)。

这样设计的目的在于，一方面可以防止灰尘进入第推力轴承内，造成滚动体(即钢球)的磨损，另一方面，也可以避免在使用的过程中第一推力球轴承32和第二推力球轴承12收到多大的径向力。

进一步地，因为不同的磨床的回转轴的高度不同，为了满足不同磨床的需要，如图1所示，所述的立柱2上位于所述轴承上座33和旋转臂5的连接部之间套设有调整垫板4。安装时，可以根据需要更换不同厚度的调整垫板4，从而使安装之后的修整器，其金刚笔541的尖端与砂轮的圆心高度相等。

实施例二

所述驱动油缸9的缸体与所述的底板1固定连接，所述旋转臂5的悬空部的下侧面上固定设置有沿竖直方向向下延伸的顶板，所述驱动油缸9的活塞杆的杆端抵靠在所述的顶板上，其余结构同实施例一。

实施例三

去掉所述的拉簧94，所述的驱动油缸9采用双作用缸，即所述驱动油缸9的活塞杆在液压油的作用下既可以伸出也可以缩回，而不需要借助拉簧94缩回，其余结构同实施例一。

实施例四

所述标尺53的截面呈圆形，且所述的盖板6上设置有用于容纳所述标尺53的通孔，所述标尺53的上端穿过所述盖板6上的通孔延伸至所述盖板6的上方。

Claims (10)

1.一种磨床砂轮圆弧修整器，包括底板，其特征在于：所述的底板上转动设置有立柱，所述的立柱上从下往上依次套设有轴承底座、第一推力球轴承、轴承上座、旋转臂和压紧螺帽，且所述的旋转臂、轴承上座、第一推力球轴承和轴承底座在压紧螺帽的压紧作用下依次压紧在所述的底板上；

所述旋转臂的一端设置有用于容纳所述立柱的通孔，所述旋转臂的另一端设置有可相对于所述的旋转臂沿长度方向滑动的前臂，且所述的前臂和旋转臂之间设置有用于锁紧所述的前臂的锁紧螺栓，所述前臂的外端面上固定设置有金刚笔；

所述旋转臂的另一端和底板之间设置有用于驱动所述旋转臂往复摆动的驱动油缸。上位于所述旋转臂的悬空部的下方设置有用于驱动所述旋转臂绕所述立柱转动的驱动油缸。

2.根据权利要求1所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述的立柱上位于所述压紧螺帽和旋转臂之间套设有盖板，所述的盖板和旋转臂之间设置有用于阻碍所述的盖板和旋转臂相向运动的压缩弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述的盖板和旋转臂之间沿圆周方向均布设置有至少三个导向件，所述导向件的下端与旋转臂固定连接，所述导向件的上端与盖板滑动连接，所述的导向件上位于所述盖板和旋转臂之间套设有压紧弹簧。

4.根据权利要求2所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述的旋转臂上固定设置有一与所述的盖板相配合的标尺，所述的标尺上设置有刻度。

5.根据权利要求2所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述立柱的下端通过第二推力球轴承与所述的底板转动连接，且所述第一推力球轴承与所述第二推力球轴承的规格相同。

6.根据权利要求1所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述旋转臂的上侧面上设置有滑槽，所述前臂的下侧面上设置有与所述的滑槽相配合的滑块，所述的旋转臂上位于所述前臂的后方固定设置有一支撑板，所述的支撑板上设置有一用于顶紧所述前臂的顶紧螺栓，所述的顶紧螺栓上设置有锁紧螺母。

7.根据权利要求1所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述驱动油缸的缸体通过第一支架与所述的底板相铰接，所述驱动油缸的活塞杆的杆端固定设置有以截面呈L型的第二支架，所述第二支架的竖直部分与所述驱动油缸的活塞杆的杆端固定连接，所述第二支架的水平部分通过铰接轴与所述的旋转臂相铰接。

8.根据权利要求7所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述的驱动油缸采用单作用缸，且所述的旋转臂上设置有用于使所述的驱动油缸复位的拉簧。

9.根据权利要求1所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述轴承上座的直径大于所述轴承底座的直径，且所述轴承上座的下侧面上同轴限位筒，且所述限位筒的下端面位于所述轴承底座的上侧面的下方，所述的限位筒和轴承底座之间设置有密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种磨床砂轮圆弧修整器，其特征在于：所述的立柱上位于所述轴承上座和旋转臂的连接部之间套设有调整垫板。

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