CN116748972A - 一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，涉及磨削机床技术领域；为了解决局部应力大的问题；具体包括机架，所述机架的顶部外壁设置有隔离盘组件，所述隔离盘组件的顶部配合有旋转夹盘，所述旋转夹盘通过升降旋转驱动部连接于机架，所述隔离盘组件包括固定安装于机架顶部外壁的固定盘、固定安装于固定盘顶部外壁的凸盘和通过限位柱转动连接于凸盘顶部的安装架。本发明通过增设凸盘，且凸盘的顶部与旋转夹盘的底部均设置有与限位槽表面匹配的斜面凸起，使得凸盘和旋转夹盘对圆锥滚子的挤压时，能与其表面较好的贴合，从而防止应力过大造成的圆锥滚子损伤，同时也提高了旋转夹盘与凸盘的自身使用寿命。

Description

一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床
技术领域
本发明涉及磨削机床技术领域，尤其涉及一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床。
背景技术
圆锥滚子是圆锥滚子轴承的重要组成部分，其加工精度的高低直接影响圆锥滚子轴承的精度和寿命，而圆锥滚子球基面是圆锥滚子的大径端面，其与挡圈直接接触，并且与挡圈是滑动摩擦，随意对其精度和表面粗糙度都有较高要求，在加工时，一般采用磨削的方法进行加工。
经检索，中国专利公开号为CN112139951A的专利，公开了一种圆锥滚子球基面磨削超精一体机床，包括身、工件定位排列机构、圆锥滚子球基面磨削机构、超精机构和超精机构；所述的工件定位排列机构包括上工件轴机构和下工件轴机构，上工件轴机构包括上工件轴、上工件夹盘和上工件轴旋转驱动机构，所述的上工件轴旋转驱动机构安装于所述的床身后侧形成的上工件轴升降驱动机构上，所述的上工件轴与所述的上工件轴旋转驱动机构传动连接。
由于圆锥滚子的截面为等腰梯形，所以上述专利存在以下不足：其夹盘为平面型，不能与滚子的表面很好的贴合，会造成局部应力大，导致夹盘寿命低，圆锥滚子易损伤的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，包括机架，所述机架的顶部外壁设置有隔离盘组件，所述隔离盘组件的顶部配合有旋转夹盘，所述旋转夹盘通过升降旋转驱动部连接于机架，所述隔离盘组件包括固定安装于机架顶部外壁的固定盘、固定安装于固定盘顶部外壁的凸盘和通过限位柱一转动连接于凸盘顶部的安装架，所述安装架的内壁开设有圆形阵列且与圆锥滚子匹配的限位槽所述凸盘的顶部与旋转夹盘的底部均设置有与限位槽表面匹配的斜面凸起。
优选地：所述机架的顶部设置磨削部，所述磨削部包括通过直线滑移部连接于机架顶部的U型架二、转动连接于U型架二内侧的砂轮和固定安装于U型架二外壁且与砂轮驱动连接的电机三。
进一步地：所述安装架的内壁滑动配合有滑杆一，滑杆一的外壁套设有弹簧，且所述滑杆一的另一端外壁固定安装有磁铁，所述限位柱一的外壁固定安装有弧形凸起，且所述弧形凸起位于磨削工位处。
在前述方案的基础上：所述安装架的内壁卡接有圆形阵列的金刚石砂轮。
在前述方案中更佳的方案是：所述金刚石砂轮与限位槽交错间隔布置。
作为本发明进一步的方案：所述升降旋转驱动部包括固定安装于机架顶部的U型架一和通过升降组件连接于U型架一的升降架。
同时，所述升降组件包括两个通过同步带配合且转动连接于U型架一内侧的丝杠，所述丝杠通过螺纹连接于升降架的内壁，所述U型架一的顶部外壁固定安装有电机一，电机一的输出轴与其中一个所述丝杠固定。
作为本发明的一种优选的：所述机架的一侧设置有自动上料部，所述自动上料部包括固定安装于机架顶部外壁的导料槽和设置于导料槽一侧抓取件，所述导料槽的顶部设置有斜面，斜面的斜率与圆锥滚子的母线倾斜程度相同，且所述导料槽为一端高、另一端低布置，所述抓取件包括通过滑杆二滑动连接于机架的套筒和滑动配合于套筒内部的芯轴，所述套筒的端部固定安装有磁环。
同时，所述抓取件还包括用于驱动所述套筒升降和芯轴伸缩的驱动件，所述驱动件包括转动连接于机架的转盘、通过活动销转动连接于机架的折线杠杆和通过限位柱二转动连接于芯轴的连杆，所述连杆的另一端与折线杠杆转动连接，所述转盘的内壁开设有导料槽，所述套筒的底部外壁焊接有连接板，所述连接板与折线杠杆的外壁分别转动连接有滚轮二和滚轮一，所述滚轮二与滚轮一均滚动配合于配合槽的内壁。
作为本发明的一种更优的方案：所述配合槽由相互连通的圆弧区域和直线区域构成。
本发明的有益效果为：
1.本发明，通过增设凸盘，且凸盘的顶部与旋转夹盘的底部均设置有与限位槽表面匹配的斜面凸起，使得凸盘和旋转夹盘对圆锥滚子的挤压时，能与其表面较好的贴合，从而防止应力过大造成的圆锥滚子损伤，同时也提高了旋转夹盘与凸盘的自身使用寿命。
2.本发明，通过设置弧形凸起，能使得圆锥滚子在公转时，其转动至磨削处，才会手袋弧形凸起限位，通过滑杆一将其向外侧顶出，从而实现轴线的磨削进给，防止直接侧边碰撞导致的扭转偏转，提高了磨削的精度。
3.本发明，通过设置导料槽与抓取件，可利用人工或者机械臂，将圆锥滚子放置于导料槽的斜面上，从而利用重力，圆锥滚子滚动至抓取件处，随后抓取件将圆锥滚子取出并插入安装架的限位槽内，实现自动排料功能，增加使用效率和安全性。
4.本发明，通过设置配合槽，配合折线杠杆、连杆以及连接板，利用巧妙的“凸轮槽-连杆”的配合形式，实现了自动上料所需的全部动作，从而增加了装置的联动性与同步性。
5.本发明，通过将金刚石砂轮设置于安装架内，其在带动圆锥滚子磨削的同时，能实现磨削与修整的间歇交替进行，从而使得砂轮能及时修整，进一步提高磨削精度。
附图说明
图1为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的隔离盘组件结构示意图；
图3为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的隔离盘组件剖视结构示意图；
图4为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的升降旋转驱动部结构示意图；
图5为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的磨削部结构示意图；
图6为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的自动上料部结构示意图；
图7为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的驱动件结构示意图；
图8为本发明提出的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的转盘结构示意图。
图中：1-机架、2-隔离盘组件、3-旋转夹盘、4-升降旋转驱动部、5-自动上料部、6-凸盘、7-固定盘、8-安装架、9-限位槽、10-圆锥滚子、11-金刚石砂轮、12-限位柱一、13-弹簧、14-滑杆一、15-磁铁、16-弧形凸起、17-U型架一、18-升降组件、19-电机一、20-丝杠、21-电机二、22-同步带、23-升降架、24-直线滑移部、25-U型架二、26-电机三、27-砂轮、28-导料槽、29-磁环、30-芯轴、31-套筒、32-滑杆二、33-驱动件、34-连接板、35-折线杠杆、36-活动销、37-滚轮一、38-配合槽、39-转盘、40-滚轮二、41-连杆、42-限位柱二、43-直线区域、44-圆弧区域、45-驱动旋转件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1:
一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，如图1-8所示，包括机架1，所述机架1的顶部外壁设置有隔离盘组件2，所述隔离盘组件2的顶部配合有旋转夹盘3，所述旋转夹盘3通过升降旋转驱动部4连接于机架1，所述隔离盘组件2包括通过螺栓固定于机架1顶部外壁的固定盘7、通过螺栓固定于固定盘7顶部外壁的凸盘6和通过限位柱一12转动连接于凸盘6顶部的安装架8，所述安装架8的内壁开设有圆形阵列且与圆锥滚子10匹配的限位槽9所述凸盘6的顶部与旋转夹盘3的底部均设置有与限位槽9表面匹配的斜面凸起；本装置中，圆锥滚子10可被限位于安装架8的限位槽9内，当旋转夹盘3与圆锥滚子10上表面贴合且转动时，既能通过摩擦力带动圆锥滚子10自转和公转，从而完成后续磨削作业，并且本装置通过增设凸盘6，且凸盘6的顶部与旋转夹盘3的底部均设置有与限位槽9表面匹配的斜面凸起，使得凸盘6和旋转夹盘3对圆锥滚子10的挤压时，能与其表面较好的贴合，从而防止应力过大造成的圆锥滚子10损伤，同时也提高了旋转夹盘3与凸盘6的自身使用寿命。
为了解决磨削问题，如图5所示，所述机架1的顶部设置磨削部，所述磨削部包括通过直线滑移部24连接于机架1顶部的U型架二25、转动连接于U型架二25内侧的砂轮27和通过螺栓固定于U型架二25外壁且与砂轮27驱动连接的电机三26；当电机三26启动时，即能带动砂轮27转动，且直线滑移部24能对进给量调整，本实施例中，对直线滑移部24的具体类型不做限定，优选的：所述直线滑移部24与“电动滑块-滑轨”组合。
为了解决磨削损伤问题；如图3所示，所述安装架8的内壁滑动配合有滑杆一14，滑杆一14的外壁套设有弹簧13，且所述滑杆一14的另一端外壁通过螺栓固定有磁铁15，所述限位柱一12的外壁焊接有弧形凸起16，且所述弧形凸起16位于磨削工位处；通过设置磁铁15，其能通过磁力吸附保证圆锥滚子10限位，从而既不影响其运动，也能保证其限位稳定，防止掉落。
另外，由于砂轮27需要对圆锥滚子10磨削，这就使得圆锥滚子10的公转最大路径需要与砂轮27的位置发生部分干涉，且干涉量为磨削量，这就导致圆锥滚子10在初步接触砂轮27时，是侧边与其碰撞，其会受到较大的垂直于轴向的扭转力，从而造成后续磨削的精度较差。
本装置，通过设置弧形凸起16，能使得圆锥滚子10在公转时，其转动至磨削处，才会手袋弧形凸起16限位，通过滑杆一14将其向外侧顶出，从而实现轴线的磨削进给，防止直接侧边碰撞导致的扭转偏转，提高了磨削的精度。
为了解决砂轮27修整问题；如图3所示，所述安装架8的内壁卡接有圆形阵列的金刚石砂轮11，所述金刚石砂轮11与限位槽9交错间隔布置；通过将金刚石砂轮11设置于安装架8内，其在带动圆锥滚子10磨削的同时，能实现磨削与修整的间歇交替进行，从而使得砂轮27能及时修整，进一步提高磨削精度。
为了解决驱动问题；如图4所示，所述升降旋转驱动部4包括通过螺栓固定于机架1顶部的U型架一17和通过升降组件18连接于U型架一17的升降架23，本实施例中，对升降组件18的具体类型不做限定，优选的：所述升降组件18包括两个通过同步带22配合且转动连接于U型架一17内侧的丝杠20，所述丝杠20通过螺纹连接于升降架23的内壁，所述U型架一17的顶部外壁通过螺栓固定有电机一19，电机一19的输出轴与其中一个所述丝杠20固定；当电机一19启动时，能带动丝杠20转动，从而带动升降架23升降。
所述旋转夹盘3通过电机二21连接于升降架23，本实施例中，对电机二21的具体类型不做限定，优选的：所述电机二21采用电机实现，且旋转夹盘3固定于电机的输出轴，电机二21启动时，能带动旋转夹盘3转动。
本实施例中，将待加工的圆锥滚子10放置于安装架8的限位槽9内，通过直线滑移部24控制磨削进给量，随后启动电机一19、电机二21和电机三26,使得旋转夹盘3与圆锥滚子10贴合，并旋转带动其运动，即可对圆锥滚子10进行磨削。
实施例2:
一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，如图1、6-8所示，为了解决上料问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述机架1的一侧设置有自动上料部5，所述自动上料部5包括通过螺栓固定于机架1顶部外壁的导料槽28和设置于导料槽28一侧抓取件，所述导料槽28的顶部设置有斜面，斜面的斜率与圆锥滚子10的母线倾斜程度相同，且所述导料槽28为一端高、另一端低布置；通过设置导料槽28与抓取件，可利用人工或者机械臂，将圆锥滚子10放置于导料槽28的斜面上，从而利用重力，圆锥滚子10滚动至抓取件处，随后抓取件将圆锥滚子10取出并插入安装架8的限位槽9内，实现自动排料功能，增加使用效率和安全性。
为了解决抓取问题；如图6所示，所述抓取件包括通过滑杆二32滑动连接于机架1的套筒31和滑动配合于套筒31内部的芯轴30，所述套筒31的端部通过螺栓固定有磁环29；排料时，将磁环29吸附圆锥滚子10，随后套筒31上移，将圆锥滚子10轴线与限位槽9轴线重合，随后芯轴30伸出，将圆锥滚子10顶出插入限位槽9内，顶出过程中，圆锥滚子10距离磁环29越来越远，吸附力逐渐减小，完全插入时，圆锥滚子10被磁铁15吸附，随后旋转夹盘3旋转，即可带动圆锥滚子10移动，将下一限位槽9置于抓取件处上料。
为了解决联动和动力综合以及同步性问题，如图7所示，所述抓取件还包括用于驱动所述套筒31升降和芯轴30伸缩的驱动件33，所述驱动件33包括转动连接于机架1的转盘39、通过活动销36转动连接于机架1的折线杠杆35和通过限位柱二42转动连接于芯轴30的连杆41，所述连杆41的另一端与折线杠杆35转动连接，所述转盘39的内壁开设有导料槽28，所述套筒31的底部外壁焊接有连接板34，所述连接板34与折线杠杆35的外壁分别转动连接有滚轮二40和滚轮一37，所述滚轮二40与滚轮一37均滚动配合于配合槽38的内壁。
所述配合槽38由相互连通的圆弧区域44和直线区域43构成。
所述机架1的外壁通过螺栓固定有驱动旋转件45，本实施例中，对驱动旋转件45的具体类型不做限定，优选的：所述驱动旋转件45为电动机，所述驱动旋转件45的输出轴与转盘39同轴固定。
当驱动旋转件45启动时，其带动转盘39转动，当转盘39转动时，其能通过圆弧区域44与直线区域43对滚轮一37和滚轮二40的位置进行限位，从而使得滚轮二40与滚轮一37的高度变化，当滚轮二40的高度向上变化时，其将套筒31向上顶起，实现“圆锥滚子10与限位槽9的对心”动作，当滚轮一37高度向上变化时，其驱动折线杠杆35旋转，从而通过连杆41将芯轴30顶出，实现“上料”动作，并且滚轮二40与滚轮一37的配合位置不同，其向上与向下的动作交替依次进行。
通过设置配合槽38，配合折线杠杆35、连杆41以及连接板34，利用巧妙的“凸轮槽-连杆”的配合形式，实现了自动上料所需的全部动作，从而增加了装置的联动性与同步性。
本实施例中,可利用人工或者机械臂，将圆锥滚子10放置于导料槽28的斜面上，从而利用重力，圆锥滚子10滚动至抓取件处，当驱动旋转件45启动时，其带动转盘39转动，当转盘39转动时，其能通过圆弧区域44与直线区域43对滚轮一37和滚轮二40的位置进行限位，从而使得滚轮二40与滚轮一37的高度变化，当滚轮二40的高度向上变化时，其将套筒31向上顶起，实现“圆锥滚子10与限位槽9的对心”动作，当滚轮一37高度向上变化时，其驱动折线杠杆35旋转，从而通过连杆41将芯轴30顶出，实现“上料”动作。
实施例3:
一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床的方法，如图1-8所示，包括以下步骤：
S1：将圆锥滚子10利用人工或者机械臂排列放置于导料槽28的顶部；
S2：启动驱动旋转件45，并配合驱动电机二21，将圆锥滚子10逐个插入限位槽9内，完成排料；
S3：继续启动电机二21，并同时启动电机三26、即可进行磨削。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，包括机架（1），其特征在于，所述机架（1）的顶部外壁设置有隔离盘组件（2），所述隔离盘组件（2）的顶部配合有旋转夹盘（3），所述旋转夹盘（3）通过升降旋转驱动部（4）连接于机架（1），所述隔离盘组件（2）包括固定安装于机架（1）顶部外壁的固定盘（7）、固定安装于固定盘（7）顶部外壁的凸盘（6）和通过限位柱一（12）转动连接于凸盘（6）顶部的安装架（8），所述安装架（8）的内壁开设有圆形阵列且与圆锥滚子（10）匹配的限位槽（9）所述凸盘（6）的顶部与旋转夹盘（3）的底部均设置有与限位槽（9）表面匹配的斜面凸起。
2.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述机架（1）的顶部设置磨削部，所述磨削部包括通过直线滑移部（24）连接于机架（1）顶部的U型架二（25）、转动连接于U型架二（25）内侧的砂轮（27）和固定安装于U型架二（25）外壁且与砂轮（27）驱动连接的电机三（26）。
3.根据权利要求2所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述安装架（8）的内壁滑动配合有滑杆一（14），滑杆一（14）的外壁套设有弹簧（13），且所述滑杆一（14）的另一端外壁固定安装有磁铁（15），所述限位柱一（12）的外壁固定安装有弧形凸起（16），且所述弧形凸起（16）位于磨削工位处。
4.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述安装架（8）的内壁卡接有圆形阵列的金刚石砂轮（11）。
5.根据权利要求4所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述金刚石砂轮（11）与限位槽（9）交错间隔布置。
6.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述升降旋转驱动部（4）包括固定安装于机架（1）顶部的U型架一（17）和通过升降组件（18）连接于U型架一（17）的升降架（23）。
7.根据权利要求6所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述升降组件（18）包括两个通过同步带（22）配合且转动连接于U型架一（17）内侧的丝杠（20），所述丝杠（20）通过螺纹连接于升降架（23）的内壁，所述U型架一（17）的顶部外壁固定安装有电机一（19），电机一（19）的输出轴与其中一个所述丝杠（20）固定。
8.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述机架（1）的一侧设置有自动上料部（5），所述自动上料部（5）包括固定安装于机架（1）顶部外壁的导料槽（28）和设置于导料槽（28）一侧抓取件，所述导料槽（28）的顶部设置有斜面，斜面的斜率与圆锥滚子（10）的母线倾斜程度相同，且所述导料槽（28）为一端高、另一端低布置，所述抓取件包括通过滑杆二（32）滑动连接于机架（1）的套筒（31）和滑动配合于套筒（31）内部的芯轴（30），所述套筒（31）的端部固定安装有磁环（29）。
9.根据权利要求8所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述抓取件还包括用于驱动所述套筒（31）升降和芯轴（30）伸缩的驱动件（33），所述驱动件（33）包括转动连接于机架（1）的转盘（39）、通过活动销（36）转动连接于机架（1）的折线杠杆（35）和通过限位柱二（42）转动连接于芯轴（30）的连杆（41），所述连杆（41）的另一端与折线杠杆（35）转动连接，所述转盘（39）的内壁开设有导料槽（28），所述套筒（31）的底部外壁焊接有连接板（34），所述连接板（34）与折线杠杆（35）的外壁分别转动连接有滚轮二（40）和滚轮一（37），所述滚轮二（40）与滚轮一（37）均滚动配合于配合槽（38）的内壁。
10.根据权利要求9所述的一种圆锥滚子球基面加工用的高效磨削机床，其特征在于，所述配合槽（38）由相互连通的圆弧区域（44）和直线区域（43）构成。
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