CN111761503B - 一种轴承套圈沟道超精研装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承套圈沟道超精研装置，涉及轴承加工的技术领域，包括底座和设置在底座上的驱动机构，底座上设有主轴箱、工件压紧装置、沟位调整滑台和摆轴装置，驱动机构与主轴箱和摆轴装置相连接并对其提供动力源，主轴箱与工件压紧装置相对设置，待加工的轴承套圈设置在主轴箱与工件压紧装置之间，摆轴装置设置在沟位调整滑台上表面并固定连接，摆轴装置的一端设置有安装油石的超精头，摆轴装置控制超精头摆动，超精头位于主轴箱与工件压紧装置之间的轴承套圈的上方并通过油石对其进行加工所述的沟位调整滑台调整摆轴装置与待加工的轴承套圈的沟道的相对位置。本发明使超精头对轴承套圈沟道的加工更加精准，提高了轴承套圈沟道的加工质量。

Description

一种轴承套圈沟道超精研装置

技术领域

本发明涉及轴承加工的技术领域，尤其是涉及一种操控更加精准的深沟球轴承套圈沟道超精研装置。

背景技术

轴承是应用最为广泛的零部件。沟道是轴承运转时最主要的工作表面，其形状精度和表面质量，对轴承运转精度和寿命以及振动噪声等性能有重要影响。沟道位于深沟球轴承套圈表面，其形状是圆环面，其轴向截形是一段圆弧。

超精研加工是一种传统的研磨加工工艺，简称超精加工。超精加工的工作方式是将油石以一定压力浮动地压在工件表面并作小幅高频振荡，同时，工件表面相对油石作进给运动。超精加工可以显著降低粗糙度和波纹度，从而改善工件表面质量。

深沟球轴承套圈沟道的研磨一般都是在超精研机上进行，现有的超精研机的结构复杂，操作不方便，加工精度很难提高，由于深沟球轴承套圈沟道要求的精度不断提高，对超精研机的加工要求也要随之提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能够操作控制精准、结构简单的一种轴承套圈沟道超精研装置。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种轴承套圈沟道超精研装置，包括底座和驱动机构，所述的驱动机构设置在底座上，所述的底座上设有主轴箱、工件压紧装置、沟位调整滑台和摆轴装置，所述的驱动机构与主轴箱和摆轴装置相连接并对其提供动力源，所述的主轴箱与工件压紧装置相对设置，待加工的轴承套圈设置在主轴箱与工件压紧装置之间，所述的摆轴装置设置在沟位调整滑台上表面并固定连接，摆轴装置的一端设置有安装油石的超精头，摆轴装置控制超精头摆动，所述的超精头位于主轴箱与工件压紧装置之间的轴承套圈的上方并通过油石对其进行加工，所述的沟位调整滑台调整摆轴装置与待加工的轴承套圈的沟道的相对位置。

通过采用上述技术方案，待加工的轴承套圈位于主轴箱与工件压紧装置之间，工件压紧装置将待加工的轴承套圈压紧在主轴箱上，主轴箱带动待加工的轴承套圈旋转，超精头上安装有对待加工的轴承套圈的沟道进行加工的油石，摆轴装置控制超精头摆动从而带动油石在待加工的轴承套圈的沟道内左右摆动，油石加压补偿气缸使超精头低头、抬起使油石在待加工的轴承套圈的沟道内跳进、跳出，使油石跳进或跳出沟道、在沟道内左右摆动，使加工的控制操作更加精准，沟位调整滑台可以调整摆轴装置的位置，也就是可以调整油石在待加工的轴承套圈的沟道内的位置，以便更好的完成对沟道的加工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的超精头上设置有油石加压补偿气缸。

通过采用上述技术方案，在超精加工过程中油石会损耗，油石加压补偿气缸要把油石多往轴承套圈沟道内推一段，也就是始终保持油石与被超工件接触并保持一定的压力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的驱动机构包括驱动主轴箱的第一电机和驱动摆轴装置的第二电机，所述的第一电机和第二电机外都各设置有一个罩壳，所述的第二电机的转动轴上设置有第一皮带轮，第一皮带轮上设置有同步带。

通过采用上述技术方案，第一电机是主轴箱的动力源，第二电机是摆轴装置的动力源，由于主轴箱和摆轴装置的动作不相同，所以需要两个动力源驱动其动作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的摆轴装置包括摆轴、固定超精头的摆头座和控制摆头座的摆头跳进跳出气缸；

所述的摆轴中空部位插接有推杆，所述的推杆呈L形，推杆的长边位于摆轴的中空部位，在摆轴上套装有轴套，摆轴朝向超精头的一端上设置有第一连接件，所述的推杆的短边位于第一连接件的外端面，所述的摆头座设置在推杆短边的外端面上，摆头座的内端面上靠近摆头座顶部的位置设置有第二硬触点，其内端面上靠近摆头座底部的位置设置有复位弹簧，所述的复位弹簧的一端连接在第一连接件上，复位弹簧位于推杆短边的下方，在轴套上朝向超精头的一端套装有轴承座，所述的超精头设置在轴承座的一端，所述的推杆的短边和摆头座位于轴承座内，所述的轴承座上套装有两个相对设置的轴承，轴承座内设有转轴，所述的转轴的两端固定插接在两个轴承上，转轴位于推杆的短边和摆头座之间，摆头座套接在转轴上并与其活动连接；

所述的摆轴和推杆的另一端上套装有凹形第三连接件，摆轴和推杆穿过第三连接件的一个侧臂并延伸进第三连接件内部，所述的摆头跳进跳出气缸位于第三连接件的另一侧臂的外表面上，摆头跳进跳出气缸的活塞杆穿过第三连接件的侧臂并与推杆的端头相对设置。

通过采用上述技术方案，摆轴装置中控制摆头座的摆头跳进跳出气缸设置在摆轴的一端，摆头座设置在摆轴的另一端，摆头跳进跳出气缸启动，其活塞杆向推杆方向伸出，以活塞杆伸出方向为前方，接触推杆后将推杆向前推动，推杆动作使推杆向前运动接触到第二硬触点，这时摆头座会围绕转轴向下方转动一定的角度，复位弹簧被摆头座挤压收缩，使超精头低头，实现油石跳进沟道的动作，之后油石加压补偿气缸工作，气缸要把油石向沟道内推动，始终保持油石与沟道接触并保持一定的压力，然后开始对沟道进行超精，加工完成，油石加压气缸泄压，摆头跳进跳出气缸后退，复位弹簧使摆头座及超精头抬起，实现油石跳出沟道的动作，能够使油石的跳进跳出和摆动，实现精准操控，提高工件的加工质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的推杆与摆头跳进跳出气缸的活塞杆相对的端头上设有第一硬触点。

通过采用上述技术方案，摆头跳进跳出气缸的活塞杆向推杆方向伸出，以活塞杆伸出方向为前方，先接触第一硬触点，然后推杆才会随着活塞杆的伸出向前运动，推杆与第一硬触点为分体结构，活塞杆接触到第一硬触点，两者的接触面积小，在推动过程中，第一硬触点设置在推杆内，第一硬触点在推杆内部对其进行发力，这种结构使推杆不易变形，保证推杆的直线度，使摆头跳进跳出气缸推动推杆向前运动的动作更加顺畅。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的超精研装置包括过渡轴，所述的过渡轴固定连接在第二电机的罩壳上，过渡轴的一端设有第二皮带轮，同步带套接在第二皮带轮上使过渡轴与第二电机的转动轴相连接形成第一曲柄连杆机构，过渡轴的另一端上套接有连杆，在摆轴上套接有位于第三连接件内部的第一曲柄，所述的连杆与第一曲柄活动连接，过渡轴、连杆和第一曲柄形成第二曲柄连杆机构。

通过采用上述技术方案，第二电机转动，第二电机的转动轴通过同步带带动过渡轴运送，过渡轴转动通过连杆和第一曲柄带动摆轴摆动，第一曲柄连杆机构和第二曲柄连杆机构实现摆轴的摆动，可以减少摆轴的磨损程度，提高了摆轴的工作效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的轴套上套装有使摆轴装置连接在沟位调整滑台上的壳体，所述的第三连接件和第一连接件分别位于壳体的相对设置的两个侧板的外侧壁上。

通过采用上述技术方案，壳体可以使摆轴装置安装在沟位调整滑台上，并对摆轴和轴套起到防护的作用，第三连接件位于壳体外壁上，使摆头跳进跳出气缸和第二曲柄连杆机构位于壳体外侧，第一连接件位于壳体外壁上，也使推杆和摆头座都设置在壳体外侧，壳体不会妨碍到它们的工作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的超精研装置还包括调整摆轴装置中心上下位置的曲率调整手轮，所述的曲率调整手轮位于壳体的上表面。

通过采用上述技术方案，曲率调整手轮可以调整摆轴中心的上下位置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的沟位调整滑台包括滑台和沟位调整手轮，所述的滑台固定在底座上，所述的沟位调整手轮设置在滑台的侧边。

通过采用上述技术方案，沟位调整滑台调整摆轴中心左右的位置，沟位调整手轮可以辅助沟位调整滑台，对摆轴中心左右的位置进行微调。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明的结构简单，操作方便，每个部件的设置都是为超精头的研磨加工服务，使超精头对轴承套圈沟道的加工更加精准，提高了轴承套圈沟道的加工质量；

2.油石加压补偿气缸和摆头跳进跳出气缸分别设置在摆轴的两端，使摆头座的质量变小，惯量变小，不会对摆轴的摆动频率造成影响，保证了气缸的使用寿命，提高了油石的精准操控，提高了轴承套圈的质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图（一）。

图2是本发明的结构示意图（二）。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明的摆轴装置和超精头的结构示意图。

图5是本发明的摆轴装置和超精头的内部剖视图。

图中，1、底座， 2、主轴箱，3、工件压紧装置，4、沟位调整滑台，5、摆轴装置，51、摆轴，52、摆头座，53、摆头跳进跳出气缸，54、轴套，55、推杆，56、复位弹簧，57、第三连接件，58、第一硬触点，6、超精头，7、第一电机，8、第二电机，9、连杆，10、转轴，20、第一曲柄，30、过渡轴，40、油石加压补偿气缸，50、第二硬触点，60、油石，70、曲率调整手轮，80、第一连接件，90、轴承座，901、小缺口，902、大缺口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种轴承套圈沟道超精研装置，包括底座1和驱动机构，驱动机构设置在底座1上，底座1上设有主轴箱2、工件压紧装置3、沟位调整滑台4和摆轴装置5，驱动机构与主轴箱2和摆轴装置5相连接并对其提供动力源，主轴箱2与工件压紧装置3相对设置，待加工的轴承套圈设置在主轴箱2与工件压紧装置3之间，摆轴装置5设置在沟位调整滑台上表面并固定连接，摆轴装置5的一端设置有安装油石60的超精头6，摆轴装置5控制超精头6摆动，超精头6上设置有油石加压补偿气缸40，超精头6位于主轴箱2与工件压紧装置3之间的轴承套圈的上方并通过油石60对其进行加工，所述的沟位调整滑台4调整摆轴装置5与待加工的轴承套圈的沟道的相对位置。

轴套54上套装有使摆轴装置5连接在沟位调整滑台4上的壳体，第三连接件57和第一连接件80分别位于壳体的相对设置的两个侧板的外侧壁上。

超精研装置还包括调整摆轴装置5中心上下位置的曲率调整手轮70，曲率调整手轮70位于壳体的上表面。

沟位调整滑台4包括滑台和沟位调整手轮所述的滑台固定在底座1上，沟位调整手轮设置在滑台的侧边。

参照图3，驱动机构包括驱动主轴箱2的第一电机7和驱动摆轴装置5的第二电机8，第一电机7和第二电机8外都各设置有一个罩壳，第二电机8的转动轴上设置有第一皮带轮，第一皮带轮上设置有同步带。

超精研装置包括过渡轴30，过渡轴30固定连接在第二电机8的罩壳上，过渡轴30的一端设有第二皮带轮，同步带套接在第二皮带轮上使过渡轴30与第二电机8的转动轴相连接形成第一曲柄连杆机构，过渡轴30的另一端上套接有连杆9，在摆轴51上套接有位于第三连接件57内部的第一曲柄20，连杆9与第一曲柄20活动连接，过渡轴30、连杆9和第一曲柄20形成第二曲柄连杆机构。

参照图4和图5，摆轴装置5包括中空的摆轴51、固定超精头6的摆头座52和控制摆头座52的摆头跳进跳出气缸53；

摆轴51中空部位插接有推杆55，推杆55呈L形，推杆55的长边位于摆轴51的中空部位，在摆轴51上套装有轴套54，摆轴51朝向超精头6的一端上设置有第一连接件80，推杆55的短边位于第一连接件80的外端面，推杆55的短边的高度为第一连接件80的高度三分之二，推杆55的短边设置在第一连接件80的外端面靠近其顶部的位置，摆头座52设置在推杆55的短边的外端面上，摆头座52的内端面上靠近摆头座52顶部的位置设置有第二硬触点50，其内端面上靠近摆头座52底部的位置设置有复位弹簧56，复位弹簧56的一端连接在第一连接件80上，复位弹簧56位于推杆55的短边下方，在轴套54上朝向超精头6的一端套装有轴承座90，超精头6设置在轴承座90的一端，轴承座90的侧壁上开有两个相对设置的小缺口901和两个相对设置的位于小缺口上方的大缺口902，小缺口901靠近轴承座90底部的位置，小缺口901与大缺口902相连通，推杆55的短边位于小缺口901内，小缺口901对推杆55的短边进行限位，摆头座52位于大缺口902内，大缺口902对摆头座52进行限位；

轴承座90上套装有两个相对设置的轴承，轴承座90内设有转轴10，转轴10的两端固定插接在两个轴承上，转轴10位于推杆55和摆头座52之间，摆头座52套接在转轴10上并与其活动连接；

摆轴51和推杆55的另一端上套装有凹形第三连接件57，摆轴51和推杆55穿过第三连接件57的一个侧臂并延伸进第三连接件57内部，摆头跳进跳出气缸53位于第三连接件57的另一侧臂的外表面上，摆头跳进跳出气缸53的活塞杆穿过第三连接件57的侧臂并与推杆55的端头相对设置，推杆55与摆头跳进跳出气缸53的活塞杆相对的端头上开有卡槽，卡槽内设有第一硬触点58。

参照图4，超精头6包括底座和设置在底座外端面的连接头，底座与摆头座52相连接并挡在轴承座90的端口处，连接头的中心部位在其长度方向上开有连接孔，油石加压补偿气缸40设置在连接头上，油石加压补偿气缸40的活塞杆插接在连接孔中，其活塞杆上设置有位于连接孔中的连接杆，连接杆的一端活动连接在连连接孔的底面，油石60设置在连接杆的另一端，油石加压补偿气缸40伸出/收缩，向下压/向上抬起连接杆，以连接杆与连接孔的活动连接的部位为支点，使油石60实现跳进/跳出的动作。

本实施例的实施原理为：将待加工的轴承套圈放置在主轴箱2上，工件压紧装置3对待加工的轴承套圈进行压紧并与待加工的轴承套圈活动连接，调整沟位调整手轮，调整摆轴装置5中心的左右位置，即调整超精头6上的油石60在待加工的轴承套圈的沟道内的左右位置，调整曲率调整手轮70，调整摆轴装置5中心的上下位置，即调整超精头6上的油石60在待加工的轴承套圈的沟道内的上下位置；

调整完成后，启动第一电机7和第二电机8，主轴箱2的主轴带动待加工的轴承套圈旋转，第二电机8通过同步带带动过渡轴30转动，过渡轴30通过连杆9和第一曲柄20带动摆轴装置5的摆轴51摆动，摆头跳进跳出气缸53启动，摆头跳进跳出气缸53的活塞杆向推杆55方向伸出，其活塞杆触碰到第一硬触点58，然后再通过第一硬触点58推动推杆55，推杆55继续运动带动复位弹簧56向前运动，推杆55触碰到第二硬触点50，第二硬触点50推动摆头座52以转轴10为支点，带动超精头6向下低头，复位弹簧56受到摆头座52的下部向后运动的挤压而收缩，使油石60跳进待加工的轴承套圈的沟道内，油石加压补偿气缸40对油石60加压，开始超精加工；

超精加工完成后，油石加压补偿气缸40泄压，摆头跳进跳出气缸53后退，其活塞杆收缩，复位弹簧56开始复位并推动摆头座52，使摆头座52抬起，并带动超精头6抬起，油石60从轴承套圈的沟道内跳出，同时第一电机7和第二电机8停止，摆轴51停止摆动，主轴箱2的主轴停止转动，工件压紧装置3后退，轴承套圈的沟道的研磨加工完成，取下轴承套圈，放置下一个待加工的轴承套圈，依照上述操作开始进行加工，依次循环。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轴承套圈沟道超精研装置，包括底座（1）和驱动机构，所述的驱动机构设置在底座（1）上，其特征在于：所述的底座（1）上设有主轴箱（2）、工件压紧装置（3）、沟位调整滑台（4）和摆轴装置（5），所述的驱动机构与主轴箱（2）和摆轴装置（5）相连接并对其提供动力源，所述的主轴箱（2）与工件压紧装置（3）相对设置，待加工的轴承套圈设置在主轴箱（2）与工件压紧装置（3）之间，所述的摆轴装置（5）设置在沟位调整滑台上表面并固定连接，摆轴装置（5）的一端设置有安装油石（60）的超精头（6），摆轴装置（5）控制超精头（6）摆动，所述的超精头（6）位于主轴箱（2）与工件压紧装置（3）之间的轴承套圈的上方并通过油石（60）对其进行加工所述的沟位调整滑台（4）调整摆轴装置（5）与待加工的轴承套圈的沟道的相对位置；

所述的摆轴装置（5）包括中空的摆轴（51）、固定超精头（6）的摆头座（52）和控制摆头座（52）的摆头跳进跳出气缸（53）；

所述的摆轴（51）中空部位插接有推杆（55），所述的推杆（55）呈L形，推杆（55）的长边位于摆轴（51）的中空部位，在摆轴（51）上套装有轴套（54），摆轴（51）朝向超精头（6）的一端上设置有第一连接件（80），所述的推杆（55）的短边位于第一连接件（80）的外端面，所述的摆头座（52）设置在推杆（55）短边的外端面上，摆头座（52）的内端面上靠近摆头座（52）顶部的位置设置有第二硬触点（50），其内端面上靠近摆头座（52）底部的位置设置有复位弹簧（56），所述的复位弹簧（56）的一端连接在第一连接件（80）上，复位弹簧（56）位于推杆（55）短边的下方，在轴套（54）上朝向超精头的一端套装有轴承座（90），所述的超精头（6）设置在轴承座（90）的一端，所述的推杆（55）的短边和摆头座（52）位于轴承座（90）内，所述的轴承座（90）上套装有两个相对设置的轴承，轴承座（90）内设有转轴（10），所述的转轴（10）的两端固定插接在两个轴承上，转轴（10）位于推杆（55）的短边和摆头座（52）之间，摆头座（52）套接在转轴（10）上并与其活动连接；

所述的摆轴（51）和推杆（55）的另一端上套装有凹形第三连接件（57），摆轴（51）和推杆（55）穿过第三连接件（57）的一个侧臂并延伸进第三连接件（57）内部，所述的摆头跳进跳出气缸（53）位于第三连接件（57）的另一侧臂的外表面上，摆头跳进跳出气缸（53）的活塞杆穿过第三连接件（57）的侧臂并与推杆（55）的端头相对设置；

所述的推杆（55）与摆头跳进跳出气缸（53）的活塞杆相对的端头上设有第一硬触点（58）。

2.根据权利要求1所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的超精头（6）上设置有油石加压补偿气缸（40）。

3.根据权利要求1所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的驱动机构包括驱动主轴箱（2）的第一电机（7）和驱动摆轴装置（5）的第二电机（8），所述的第一电机（7）和第二电机（8）外都各设置有一个罩壳，所述的第二电机（8）的转动轴上设置有第一皮带轮，第一皮带轮上设置有同步带。

4.根据权利要求3所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的超精研装置包括过渡轴（30），所述的过渡轴（30）固定连接在第二电机（8）的罩壳上，过渡轴（30）的一端设有第二皮带轮，同步带套接在第二皮带轮上使过渡轴与第二电机（8）的转动轴相连接形成第一曲柄连杆机构，过渡轴（30）的另一端上套接有连杆（9），在摆轴（51）上套接有位于第三连接件（57）内部的第一曲柄（20），所述的连杆（9）与第一曲柄（20）活动连接，过渡轴（30）、连杆（9）和第一曲柄（20）形成第二曲柄连杆机构。

5.根据权利要求1所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的轴套（54）上套装有使摆轴装置（5）连接在沟位调整滑台（4）上的壳体，所述的第三连接件（57）和第一连接件（80）分别位于壳体的相对设置的两个侧板的外侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的超精研装置还包括调整摆轴装置（5）中心上下位置的曲率调整手轮（70），所述的曲率调整手轮（70）位于壳体的上表面。

7.根据权利要求1所述的一种轴承套圈沟道超精研装置，其特征在于：所述的沟位调整滑台（4）包括滑台和沟位调整手轮，所述的滑台固定在底座（1）上，所述的沟位调整手轮设置在滑台的侧边。

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