CN115122245B - 一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轴承加工技术领域，公开了一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其包括机床主轴平台、激光传感器、自适应喷嘴调节装置和自适应柔性支承装置；自适应喷嘴调节装置包括自适应喷头底座、喷嘴调节伸缩杆、喷嘴架和强化研磨喷嘴；机床主轴平台上开设有激光传感器安装孔，自适应喷头底座安装孔，电磁伸缩杆安装孔，电磁无心主轴安装孔；激光传感器与机床主轴平台连接，自适应喷头底座与机床主轴平台连接，喷嘴调节伸缩杆滑动连接于自适应喷头底座内，喷嘴架与喷嘴调节伸缩杆连接，强化研磨喷嘴插接于喷嘴架。本发明能够根据加工轴承内圈不同自动调节最佳喷射角度，提高工作效率。

Description

一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置
技术领域
本发明属于轴承加工技术领域，特别涉及一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置。
背景技术
现有技术中，对轴承内圈进行强化研磨加工的过程中，往往伴随着冲击过大，工件表面出些加工瑕疵等问题，这些问题产生的极大根源是没有调整研磨料喷射的角度。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，通过合理的结构改进设计，以解决上述问题。
本发明提供如下的技术方案：
一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其特征在于：包括机床主轴平台、激光传感器、自适应喷嘴调节装置和自适应柔性支承装置；自适应喷嘴调节装置包括自适应喷头底座、喷嘴调节伸缩杆、喷嘴架和强化研磨喷嘴；机床主轴平台上开设有激光传感器安装孔，自适应喷头底座安装孔，电磁伸缩杆安装孔，电磁无心主轴安装孔；激光传感器与机床主轴平台连接，自适应喷头底座与机床主轴平台连接，喷嘴调节伸缩杆滑动连接于自适应喷头底座内，喷嘴架与喷嘴调节伸缩杆连接，强化研磨喷嘴插接于喷嘴架。
优选的，自适应喷嘴底座可以旋转，旋转的角度范围为0-30°。
优选的，自适应柔性支承装置包括电磁伸缩杆、支承底座、支承杆底座、缓冲胶块、自适应支承杆、滚子偏转架和支承滚子；电磁伸缩杆滑动连接于机床主轴平台，支承底座与电磁伸缩杆连接，支承底座两侧开设有支承杆底座安装孔，支承杆底座的一端转动连接于支承底座，缓冲胶块与支承杆底座的另一端连接，自适应支承杆与缓冲胶块连接，滚子偏转架转动连接于自适应支承杆，支承滚子转动连接于滚子偏转架上。
优选的，电磁无心主轴转动连接于机床主轴平台，待加工轴承内圈与电磁无心主轴连接，待加工轴承内圈与支承滚子转动贴合。
优选的，激光传感器测加工表面的的宽度及轴向方向的夹角角度的步骤如下：
S1：激光传感器朝待加工轴承内圈表面发射径向平行激光束，相邻两束激光之间的间距为s，激光束1测得的距离为L1，激光束测得的距离为L2；可得锥角为：
Figure BDA0003692432910000021
S2：激光传感器发射若干平行激光束，两相邻激光束测得距离发生突变为加工面的起始位置，从远离机床主轴平台开始，两处距离突变点之间的水平距离为L3,可得加工表面宽度为：
Figure BDA0003692432910000022
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
1、本发明提供的自适应研磨料喷嘴装置，能够根据加工轴承内圈不同自动调节最佳喷射角度；
2、本发明提供的自适应研磨料喷嘴装置能够减小人为失误，提高生产效率；
3、本发明提供的一种强化研磨机通用型柔性轴承内圈加工方法，有通用性，适用于多种轴承内圈的加工；
4、本发明提供的一种强化研磨机通用型柔性轴承内圈加工夹具，可避免冲研强化冲击力过大而造成的支承与轴承内圈之间的刚性冲击。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例的整体立体外形结构示意图；
图2是图1的装配结构示意图；
图3是本发明一个较佳实施例的控制流程图；
图4是图2中的激光传感器测宽度角度原理图。
图中：1、机床主轴平台；2、电磁无心主轴；3、电磁伸缩杆；4、支承底座；5、激光传感器；6、支承杆底座；7、缓冲胶块；8、自适应支承杆；9、滚子偏转架；10、支承滚子；11、支承杆底座紧固螺钉；12、滚子偏转架销钉；13、自适应喷头底座；14、喷嘴调节伸缩杆；15、喷嘴架；16、强化研磨喷嘴；17、喷嘴架销钉；18、待加工轴承内圈；19、激光传感器安装孔；20、自适应喷头底座安装孔；21、电磁无心主轴安装孔；22、电磁伸缩杆安装孔。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明的实施例作详细说明，下述的实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
参见附图1-4，本发明实施例提供的柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，包括机床主轴平台1、激光传感器5、自适应喷嘴调节装置和自适应柔性支承装置；自适应喷嘴调节装置包括自适应喷头底座13、喷嘴调节伸缩杆14、喷嘴架15和强化研磨喷嘴16；机床主轴平台上开设有激光传感器安装孔19，自适应喷头底座安装孔20，电磁伸缩杆安装孔22，电磁无心主轴安装孔21；激光传感器5与机床主轴平台1连接，自适应喷头底座13与机床主轴平台1连接，喷嘴调节伸缩杆14滑动连接于自适应喷头底座13内，喷嘴架15与喷嘴调节伸缩杆14通过喷嘴架销钉17铰接，强化研磨喷嘴16插接于喷嘴架15。
进一步的，自适应喷嘴底座13可以绕固定轴旋转，旋转的角度范围为0-30°。
进一步的，自适应柔性支承装置包括电磁伸缩杆3、支承底座4、支承杆底座6、缓冲胶块7、自适应支承杆8、滚子偏转架9和支承滚子10；电磁伸缩杆3滑动连接于机床主轴平台1，支承底座4与电磁伸缩杆3连接，支承底座4两侧开设有支承杆底座安装孔23，支承杆底座6的一端通过支承杆底座紧固螺钉11转动连接于支承底座4，缓冲胶块7与支承杆底座6的另一端连接，自适应支承杆8与缓冲胶块7连接，滚子偏转架9通过滚子偏转架销钉12转动连接于自适应支承杆8，支承滚子10转动连接于滚子偏转架9上。
进一步的，电磁无心主轴2转动连接于机床主轴平台1，待加工轴承内圈18与电磁无心主轴2连接，待加工轴承内圈18与支承滚子10转动贴合。
进一步的，激光传感器5测量加工表面的的宽度及轴向方向的夹角角度的步骤如下：
S1：激光传感器5朝待加工轴承内圈18表面发射径向平行激光束，相邻两束激光之间的间距为s，激光束1测得的距离为L1，激光束测得的距离为L2；可得锥角为：
Figure BDA0003692432910000031
S2：激光传感器5发射若干平行激光束，两相邻激光束测得距离发生突变为加工面的起始位置，从远离机床主轴平台1开始，两处距离突变点之间的水平距离为L3,可得加工表面宽度为：
Figure BDA0003692432910000032
本发明的工作原理：
将轴承内圈18放至电磁无心主轴2夹具磁吸处，同时加工侧面靠在自适应支承滚子10上端，启动电源，完成装夹，此时电磁无心主轴2夹具充磁且加大磁吸力，同时激光传感器5朝待加工轴承内圈18径向方向发射平行激光束，测得加工表面的厚度及锥角，中央处理单元再控制自适应喷嘴调节装置，通过调节喷嘴调节伸缩杆14，使得强化研磨喷嘴16垂直与加工表面中点处，同时通过调节自适应喷头底13座绕固定轴转动使其获得最佳喷射角度。另一方面，在自适应喷嘴调角装置的作用下，机床可实现自适调节喷嘴角度。
本发明上述实施例中，所述自适应喷嘴底座可在0-30°范围内旋转，其作用是调节研磨料喷射方向与轴承内圈径向所成的夹角；其中喷嘴调节伸缩杆与底座对应滑轨配合，且与喷嘴架通过铰链连接，可沿滑轨方向在一定范围内移动，其作用是调节研磨料喷射方向与待加工轴承内圈表面所成的夹角。所述激光传感器朝待加工轴承内圈表面径向发射平激光束，测得加工表面的宽度及轴向方向的夹角且以电信号的形式传给中央处理单元；所述中央处理单元的作用是接受激光传感器的电信号及控制自适应喷嘴调角装置根据所加工的轴承内圈的不同自动调节最佳喷射角度。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其特征在于：包括机床主轴平台（1）、激光传感器（5）、自适应喷嘴调节装置和自适应柔性支承装置；自适应喷嘴调节装置包括自适应喷头底座（13）、喷嘴调节伸缩杆（14）、喷嘴架（15）和强化研磨喷嘴（16）；机床主轴平台上开设有激光传感器安装孔（19）、自适应喷头底座安装孔（20）、电磁伸缩杆安装孔（22）和电磁无心主轴安装孔（21）；激光传感器（5）与机床主轴平台（1）连接，自适应喷头底座（13）与机床主轴平台（1）连接，喷嘴调节伸缩杆（14）滑动连接于自适应喷头底座（13）内，喷嘴架（15）与喷嘴调节伸缩杆（14）连接，强化研磨喷嘴（16）插接于喷嘴架（15）；
所述自适应柔性支承装置包括电磁伸缩杆（3）、支承底座（4）、支承杆底座（6）、缓冲胶块（7）、自适应支承杆（8）、滚子偏转架（9）和支承滚子（10）；电磁伸缩杆（3）滑动连接于机床主轴平台（1），支承底座（4）与电磁伸缩杆（3）连接，支承底座（4）两侧开设有支承杆底座安装孔（23），支承杆底座（6）的一端转动连接于支承底座（4），缓冲胶块（7）与支承杆底座（6）的另一端连接，自适应支承杆（8）与缓冲胶块（7）连接，滚子偏转架（9）转动连接于自适应支承杆（8），支承滚子（10）转动连接于滚子偏转架（9）上；
柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置还包括电磁无心主轴（2）和待加工轴承内圈（18），电磁无心主轴（2）转动连接于机床主轴平台（1），待加工轴承内圈（18）与电磁无心主轴（2）连接。
2.根据权利要求1所述的柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其特征在于：所述自适应喷嘴底座（13）可以旋转，旋转的角度范围为0-30°。
3.根据权利要求1所述的柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其特征在于：所述待加工轴承内圈（18）与支承滚子（10）转动贴合。
4.根据权利要求1所述的柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置，其特征在于：所述激光传感器（5）测量加工表面的的宽度及轴向方向的夹角角度的步骤如下：
S1：激光传感器（5）朝待加工轴承内圈（18）表面发射径向平行激光束，相邻两束激光之间的间距为s，激光束1测得的距离为L1，激光束2测得的距离为L2；可得锥角为：
S2：激光传感器（5）发射若干平行激光束，两相邻激光束测得距离发生突变为加工面的起始位置，从远离机床主轴平台（1）开始，两处距离突变点之间的水平距离为L3,可得加工表面宽度为：
。
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