CN114559065B - 一种关节轴承收口用工具 - Google Patents

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Abstract

一种关节轴承收口用工具，包括定位柱(1)、滚珠(2)、定位块(3)、外罩(4)和心轴(5)；定位柱(1)与心轴(5)连接；心轴(5)用于被外部夹持；定位块(3)套装在定位柱(1)上，外罩(4)装在心轴(5)上，定位柱(1)用于固定定位块(3)，且保证定位块(3)与外罩(4)之间存在间隙，定位柱(1)与定位块(3)的配合部分为间隙配合；定位块(3)与外罩(4)之间存在间隙，确保定位块(3)在外罩(4)与定位柱(1)之间能够自由转动；滚珠(2)安装在定位块(3)上，能够自转；外罩(4)用于限定定位块(3)与心轴(5)的相对位置，保证心轴(5)的动能传递，心轴(5)与外罩(4)之间过盈连接。

Description

一种关节轴承收口用工具
技术领域
本发明涉及一种关节轴承收口用工具，属于关节轴承加工技术领域。
背景技术
液体火箭发动机工作时需要不断地微调保证航天器的飞行姿态，而调整姿态涉及转动，凡是转动的地方都离不开轴承，同时轴承是支撑转动和承受载荷的关键部件，其在各个节点和连接处，控制火箭飞行姿态，因此对于轴承的要求极高需要保证轴承有足够的润滑性、防腐蚀性、耐高温等特性而关节轴承恰好满足。关节轴承收口是关节轴承生产加工过程中的一道重要工序。一直以来，收口工序采用一种专用工具在麻花钻机床上进行收口，该收口工具由单个定位块同时控制多个滚珠，由于定位块下表面与外罩内表面之间间隙过小，从而导致被收口零件易产生振动，出现翻边、毛刺等加工质量问题，因此提高喷嘴收口的质量和效率成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种关节轴承收口用工具，包括定位柱、滚珠、定位块、外罩和心轴；定位柱与心轴连接；心轴用于被外部夹持，并用于传递动力；定位块套装在定位柱上，外罩装在心轴上，定位柱用于固定定位块，且保证定位块与外罩之间存在间隙，定位柱与定位块的配合部分为间隙配合；定位块与外罩之间存在间隙，确保定位块在外罩与定位柱之间能够自由转动；定位块上设有安装滚珠的孔位；滚珠安装在定位块上，能够自转，且不会从孔位中滑脱；外罩用于限定定位块与心轴的相对位置，保证心轴的动能传递，心轴与外罩之间过盈连接。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种关节轴承收口用工具，包括定位柱、滚珠、定位块、外罩和心轴；
定位柱与心轴连接；心轴用于被外部夹持，并用于传递动力；定位块套装在定位柱上，外罩装在心轴上，定位柱用于固定定位块，且保证定位块与外罩之间存在间隙，定位柱与定位块的配合部分为间隙配合；
定位块与外罩之间存在间隙，确保定位块在外罩与定位柱之间能够自由转动；定位块上设有安装滚珠的孔位；
滚珠安装在定位块上，能够自转，且不会从孔位中滑脱；
外罩用于限定定位块与心轴的相对位置，保证心轴的动能传递，心轴与外罩之间过盈连接。
优选的，心轴采用3#莫氏锥。
优选的，滚珠共有三个，沿圆周方向均匀分布。
优选的，定位柱与心轴采用螺纹连接以传递动力。
一种关节轴承收口方法，采用上述的关节轴承收口用工具，包括如下步骤：
利用机床夹持心轴，将收口用工具装夹在机床上；
利用机床卡盘装夹被收口关节轴承；
利用机床使得收口用工具转动并进给，滚珠随被收口关节轴承受挤压力影响发生自转，关节轴承的收口部位受轴向压力和圆周力影响发生变形，实现收口。
优选的，加工完成后，对收口质量进行检验，检验内容包括尺寸、公差、表面粗糙度、翻遍、毛刺中的一项或多项。
优选的，关节轴承收口部分开V型槽。
优选的，机床主轴转速为50～70转/分钟，进给量为0.08～0.12mm/转，且主轴转速与进给量相互配合。
优选的，滚珠的滚压深度小于关节轴承收口部分的槽深。
一种关节轴承，采用上述方法加工制成。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明结构工艺制造过程简单，定位柱的螺距尺寸加工要求精度低，易于加工。
(2)本发明结构工艺装配过程简单，对各个零件的初始安装位置要求低，可通过旋转定位柱进行实时调节。
(3)本发明结构简单，改进了定位块的尺寸，调整了个零件的间隙，使产品加工质量更高。
(4)本发明由定位块控制三个滚珠，通过增加定位块与外罩之间的间隙，使工装的旋转跟家自如，从而改善原工装加工中产生的被收口零件易产生振动，出现翻边、毛刺等收口质量问题。
附图说明
图1为收口工具结构示意图；
图2为图1所示的专用收口工具的左视图；
图3为定位柱的结构示意图；
图4为被收口关节轴承结构示意图；
图5为收口工具与被收口喷嘴相对位置示意图。
附图标记：定位柱-1、滚珠-2、定位块-3、外罩-4、心轴-5。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种关节轴承收口用工具，克服了原收口工具定位块与外壳之间不存在间隙，从而导致被收口零件易产生振动，出现翻边、毛刺等问题。具体包括定位柱1、滚珠2、定位块3、外罩4和心轴5。
心轴5用于夹持收口工具，传递动力，同时为定位柱1、外罩4等提供安装操作空间。根据机床与工具系统的接口特征，决定收口工具的基体柄部形式，柄部结构可以是锥柄或圆柱柄。
定位柱1用于连接与固定心轴5与定位块3，同时固定定位块3与心轴5，加工时保证定位块3与外罩4之间存在间隙，定位柱1外表面与定位块3接触部分保证间隙配合，即，如图3中所示，定位柱1从左到右依次为第一段圆柱(导向部分)、第二段圆柱、第三段圆柱、第四段圆柱、第五段圆柱(螺纹部分)，第一段圆柱靠近定位块3的端面与定位块3靠近第一段圆柱端面、第三段圆柱外表面与定位块3内孔壁接触部分均保证间隙配合，定位柱1与心轴5螺纹连接以传递动力。
收口工具共有一个定位块3，定位块3内表面与定位柱1外表面间隙配合，保证定位块3能转动间隙不大于0.035mm，定位块3直径较小的圆柱段外表面与外罩4第一段台阶孔的内壁保证单边间隙不小于0.25mm，定位块3直径较大的圆柱段靠近外罩4的端面与外罩4的间隙不小于0.5mm，确保定位块3在外罩4与定位柱1之间自由转动。定位块3在产品加工尺寸处存在圆周均布的三个孔位上小下大保证能限制滚珠2不滑脱的同时不影响滚珠2的自转。
滚珠2与被收口关节轴承外型面保持一致。收口过程中滚珠2发生转动，滚珠2限位在产品加工尺寸的定位块三等分处，滚珠2在限定位置处自转，同时与定位块3一同公转。
外罩4用于限定定位块3与心轴5的相对位置，保证心轴5动能的传递，心轴5与外罩4之间过盈连接。
实施例1：
如图1所示为收口工具结构示意图，图2与图3为收口工具各零件的相关视图，图4为被收口关节轴承结构示意图，图5为收口工具与被收口关节轴承相对位置示意图。
如图1和图2所示，收口工具由定位柱1、滚珠2、定位块3、外罩4和心轴5共五部分组成，心轴用于与机床连接，传递动力。定位柱、滚珠、定位块与外罩用于控制滚轮与关节轴承之间的间距，如图5所示。
关节轴承收口部分外圆直径Φ32，开V型槽左侧45°右侧30°深度0.5。要求滚珠直径Φ4滚压深度0.3，收口边缘不应有啃伤，且收口边与喷嘴盖端面贴合，不允许滚动轴承移动。如图4所示为被收口关节轴承结构示意图。
(1)收口工具心轴采用3#莫氏锥，利用机床夹头夹持心轴，从而将收口工具装夹在机床上；
(2)利用机床卡盘装夹被收口关节轴承，且被收口部分朝上；
(3)开启机床，专用收口工具转动，被收口喷嘴固定，机床主轴转速60转/分钟、进给量0.1mm/转，滚珠随被收口关节轴承受挤压力影响同时发生自转，收口部位受轴向压力和圆周力影响发生变形，最终实现收口。
(4)经检验，喷嘴收口表面质量良好，具有较高的尺寸精度及形位公差，其表面粗糙度Ra可达3.2，无翻边、毛刺等收口质量问题。
实施例2：
一种关节轴承收口用工具，包括定位柱1、滚珠2、定位块3、外罩4和心轴5；定位柱1与心轴5连接；心轴5用于被外部夹持，并用于传递动力；定位块3套装在定位柱1上，外罩4装在心轴5上，定位柱1用于固定定位块3，且保证定位块3与外罩4之间存在间隙，定位柱1与定位块3的配合部分为间隙配合；定位块3与外罩4之间存在间隙，确保定位块3在外罩4与定位柱1之间能够自由转动；定位块3上设有安装滚珠2的孔位；滚珠2安装在定位块3上，能够自转，且不会从孔位中滑脱；外罩4用于限定定位块3与心轴5的相对位置，保证心轴5的动能传递，心轴5与外罩4之间过盈连接。
一种关节轴承收口方法，采用上述的关节轴承收口用工具，包括如下步骤：
利用机床夹持心轴5，将收口用工具装夹在机床上；
利用机床卡盘装夹被收口关节轴承；
利用机床使得收口用工具转动并进给，滚珠2随被收口关节轴承受挤压力影响发生自转，关节轴承的收口部位受轴向压力和圆周力影响发生变形，实现收口。
加工完成后，对收口质量进行检验，检验内容包括尺寸、公差、表面粗糙度、翻遍、毛刺中的一项或多项。
优选的，机床主轴转速为50～70转/分钟，进给量为0.08～0.12mm/转，且主轴转速与进给量相互配合。
优选的，滚珠2的滚压深度小于关节轴承收口部分的槽深。
一种关节轴承，采用上述的方法加工制成。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种关节轴承收口用工具，其特征在于，包括定位柱(1)、滚珠(2)、定位块(3)、外罩(4)和心轴(5)；
定位柱(1)与心轴(5)连接；心轴(5)用于被外部夹持，并用于传递动力；定位块(3)套装在定位柱(1)上，外罩(4)装在心轴(5)上，定位柱(1)用于固定定位块(3)，且保证定位块(3)与外罩(4)之间存在间隙，定位柱(1)与定位块(3)的配合部分为间隙配合；
定位块(3)与外罩(4)之间存在间隙，确保定位块(3)在外罩(4)与定位柱(1)之间能够自由转动；定位块(3)上设有安装滚珠(2)的孔位；
滚珠(2)安装在定位块(3)上，能够自转，且不会从孔位中滑脱；
外罩(4)用于限定定位块(3)与心轴(5)的相对位置，保证心轴(5)的动能传递，心轴(5)与外罩(4)之间过盈连接。
2.根据权利要求1所述的关节轴承收口用工具，其特征在于，心轴(5)采用3#莫氏锥。
3.根据权利要求1所述的关节轴承收口用工具，其特征在于，滚珠(2)共有三个，沿圆周方向均匀分布。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的关节轴承收口用工具，其特征在于，定位柱(1)与心轴(5)采用螺纹连接以传递动力。
5.一种关节轴承收口方法，其特征在于，采用权利要求1至3中任一项所述的关节轴承收口用工具，包括如下步骤：
利用机床夹持心轴(5)，将收口用工具装夹在机床上；
利用机床卡盘装夹被收口关节轴承；
利用机床使得收口用工具转动并进给，滚珠(2)随被收口关节轴承受挤压力影响发生自转，关节轴承的收口部位受轴向压力和圆周力影响发生变形，实现收口。
6.根据权利要求5所述的关节轴承收口方法，其特征在于，加工完成后，对收口质量进行检验，检验内容包括尺寸、公差、表面粗糙度、翻遍、毛刺中的一项或多项。
7.根据权利要求5所述的关节轴承收口方法，其特征在于，关节轴承收口部分开V型槽。
8.根据权利要求5所述的关节轴承收口方法，其特征在于，机床主轴转速为50～70转/分钟，进给量为0.08～0.12mm/转，且主轴转速与进给量相互配合。
9.根据权利要求5所述的关节轴承收口方法，其特征在于，滚珠(2)的滚压深度小于关节轴承收口部分的槽深。
10.一种关节轴承，其特征在于，采用权利要求5的方法加工制成。
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