CN117399655A - 基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承套圈表面车削技术领域，用于轴承套圈在车削前后均由人工取放，容易影响放置精度和加工精度的问题，以及在拿取时还存在安全隐患的问题，具体是基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置及方法，包括工作台，工作台的顶部通过轴承活动连接有转动座，转动座的顶部通过点焊固定有支撑柱，支撑柱的外侧呈环形阵列设置有竖板，竖板与支撑柱侧壁固定连接，竖板的侧面固定连接有壳体，壳体的内部设置有工件定位组件，工作台的顶部固定连接有机架；本发明与现有技术相比较，是通过工件定位组件和送料组件，实现对轴承套圈的高精度、高效率的放置，同时还极大降低安全隐患发生的概率。

Description

基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置及方法

技术领域

本发明涉及轴承套圈表面车削技术领域，具体是基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置及方法。

背景技术

双列角接触球轴承是一种广泛应用于工业机械中的轴承类型，具有双列球和角接触设计，能够承受较大的径向负荷和轴向负荷，轴承套圈是轴承中与轴直接接触的部分，通常由钢材制成，具有一个圆柱形孔和一系列的滚道，滚道通常是球状的，轴承套圈的孔内径与轴的直径相匹配，以确保轴承的准确安装和旋转，在双列角接触球轴承中，轴承套圈的设计是为了与滚道球和另一轴承套圈配合，形成滚动接触，它们承载着轴向负荷和径向负荷，并通过滚动作用使球与滚道之间形成接触，减少摩擦和损耗，实现平稳的运转。

传统的轴承套圈在车削前后均由人工取放，容易导致工件的位置偏移或摆放不平稳，影响加工精度和质量，同时人工操作需要一定的时间来进行取放轴承套圈，会增加车削的等待时间，降低生产效率，并且轴承套圈车削后表面处于高温状态，人工直接接触热的轴承套圈可能导致烫伤，而且轴承套圈在高温状态下较软，通过人工直接取放可能导致对轴承套圈施加不恰当的力量，造成其形状变形；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置及方法，用于解决以上背景技术所提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，包括工作台，所述工作台的顶部通过轴承活动连接有转动座，所述转动座的顶部通过点焊固定有支撑柱，所述支撑柱的外侧呈环形阵列设置有竖板，所述竖板与支撑柱侧壁固定连接，所述竖板的侧面固定连接有壳体，所述壳体的内部设置有工件定位组件，所述工作台的顶部固定连接有机架，所述机架顶部内壁的下方设置有送料组件；

所述机架的内壁顶部固定安装直线步进轨道，所述直线步进轨道的内部设置有滑板，所述机架的底部安装有用于驱动滑板滑动的步进电机；

所述送料组件设置在滑板的底部，所述送料组件包括连接架和两个滑轨，所述连接架的顶端与滑板底部通过轴承活动连接，所述滑板的内部设置有用于驱动连接架转动的伺服马达，所述滑轨对称固定连接在连接架的同一侧，所述滑轨内滑动连接有连接臂，所述连接臂的侧面固定连接有弧形夹持爪。

进一步的，所述连接架的一侧通过轴承活动连接有摆动杆，所述摆动杆的两端均转动连接有衔接杆，所述衔接杆远离摆动杆的一端与连接臂转动连接，所述连接架的一侧固定安装有电动推杆一，所述电动推杆一的输出端与其中一个连接臂固定连接。

进一步的，所述壳体的外侧呈环形阵列贯穿开设有滑槽，所述工件定位组件包括滑移座和驱动杆，所述滑移座滑动连接在滑槽内，所述壳体的内壁一侧通过轴承活动连接有驱动板，所述驱动杆的一端与滑移座转动连接，所述驱动杆的另一端与驱动板转动连接。

进一步的，所述工件定位组件还包括转动轴和驱动轨，所述转动轴的一端与驱动板侧壁通过点焊固定，所述转动轴的另一端与壳体内壁通过轴承活动连接，所述驱动轨套设固定在转动轴的外侧。

进一步的，所述驱动轨的外侧开设有驱动槽，所述壳体的内壁固定连接有电动推杆二，所述电动推杆二的输出端两侧固定连接有与驱动槽相配合的驱动块，所述壳体的外侧设置有多组弧形夹板，所述弧形夹板的一端与滑移座固定连接。

进一步的，所述机架的顶部内壁固定安装有液压推杆，所述液压推杆的输出端固定连接有横板，所述横板的底端固定连接有多组定位插销，所述支撑柱的顶部开设有多组与定位插销相配合的定位插孔。

进一步的，所述支撑柱的侧壁固定安装有多组安装架，所述安装架以及连接臂的外侧固定安装有多组吹气阀，所述吹气阀的一端通过导气管与具有供气功能的外部机构，所述工作台的顶部固定安装有具有车削功能的车削机构以及具有夹持功能的自卸涨套夹具机构。

基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削方法，包括以下步骤：

步骤一：将轴承套圈放置在弧形夹板的外侧，电动推杆二通过驱动块带动驱动轨进行偏转，驱动轨在偏转的过程中带动转动轴进行同步转动，转动轴在转动的过程中带动驱动板进行同步转动，驱动板在转动的过程中通过驱动杆带动滑移座在滑槽内进行定向滑动，滑移座在滑动的过程中带动弧形夹板进行同步移动，直至弧形夹板的外侧壁与轴承套圈内圈的内壁抵紧后，随后转动座带动支撑柱及其上方放置的轴承套圈转动度；

步骤二：多组定位插销在液压推杆作用下插进定位插孔内，从而达到固定的支撑柱的目的，步进电机带动滑板以及其底部连接的送料组件进行同步移动，直至弧形夹持爪靠近轴承套圈，两个弧形夹持爪相互靠近并与轴承套圈外圆侧壁接触夹紧，轴承套圈在送料组件和步进电机的作用下移动靠近自卸涨套夹具机构的位置，自卸涨套夹具机构对轴承套圈夹持固定，车削机构对轴承套圈进行车削；

步骤三：待轴承套圈车削结束后，自卸涨套夹具机构解除对轴承套圈的夹持，随后送料组件对车削后的轴承套圈进行夹持并重新输送至弧形夹板的外侧，定位插销解除对支撑柱的固定，随后支撑柱转动度，支撑柱将未车削的轴承套圈转动至靠近送料组件的位置，送料组件将未车削的轴承套圈输送至自卸涨套夹具机构并进行连续车削。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用时，通过在支撑柱的三个侧面均设置有工件定位组件，支撑柱的三个侧面的工件定位组件分别用于夹持未车削的轴承套圈、夹持车削后处于高温状态的轴承套圈、以及不夹持轴承套圈等待被清洁，再配合吹气阀，对应安装的吹气阀对车削后处于高温状态的轴承套圈进行快速降温并清理表面杂质，以及清洁未夹持或支撑轴承套圈的弧形夹板表面的车削碎屑和杂质，同时配合送料组件对轴承套圈的自动化夹取和输送，从而极大减少了人为的干扰，实现高度自动化的车削加工，大大提高了轴承套圈的加工效率以及加工过程中的安全系数。

2、本发明在使用时，通过在连接臂以及安装架外侧安装吹气阀，连接臂外侧安装的吹气阀对车削后的轴承套圈进行初步降温，使车削后较软的轴承套圈快速恢复坚硬状态，使送料组件在夹取车削后的轴承套圈避免出现轴承套圈形状变形的问题，同时还能避免人工直接接触热的轴承套圈可能导致烫伤的问题出现，随后安装架外侧安装的吹气阀对轴承套圈进行深度降温，便于后续对其进行安全拿取。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的支撑柱结构示意图；

图2为本发明的整体结构正视图；

图3为本发明中的工件定位组件结构示意图；

图4为本发明中的弧形夹板结构正视图；

图5为本发明中的驱动轨结构示意图；

图6为本发明中的定位插销结构示意图。

附图标记：1、工作台；2、转动座；3、支撑柱；4、竖板；5、壳体；6、工件定位组件；601、滑移座；602、驱动杆；603、驱动板；604、转动轴；605、驱动轨；606、驱动槽；607、电动推杆二；608、驱动块；7、机架；8、送料组件；801、连接架；802、滑轨；803、连接臂；804、弧形夹持爪；805、摆动杆；806、衔接杆；807、电动推杆一；9、直线步进轨道；901、滑板；10、滑槽；11、弧形夹板；12、液压推杆；13、横板；14、定位插销；15、定位插孔；16、安装架；17、吹气阀；100、车削机构；200、自卸涨套夹具机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图5所示，基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，包括工作台1，工作台1的顶部通过轴承活动连接有转动座2，转动座2的顶部通过点焊固定有支撑柱3，支撑柱3的外侧呈环形阵列设置有竖板4，竖板4与支撑柱3侧壁固定连接，竖板4的侧面固定连接有壳体5，壳体5的内部设置有工件定位组件6，工作台1的顶部固定连接有机架7，机架7顶部内壁的下方设置有送料组件8；

送料组件8设置在滑板901的底部，送料组件8包括连接架801和两个滑轨802，连接架801的顶端与滑板901底部通过轴承活动连接，滑板901的内部设置有用于驱动连接架801转动的伺服马达，滑轨802对称固定连接在连接架801的同一侧，滑轨802内滑动连接有连接臂803，连接臂803的侧面固定连接有弧形夹持爪804，连接架801的一侧通过轴承活动连接有摆动杆805，摆动杆805的两端均转动连接有衔接杆806，衔接杆806远离摆动杆805的一端与连接臂803转动连接，连接架801的一侧固定安装有电动推杆一807，电动推杆一807的输出端与其中一个连接臂803固定连接；

驱动轨605的外侧开设有驱动槽606，壳体5的内壁固定连接有电动推杆二607，电动推杆二607的输出端两侧固定连接有与驱动槽606相配合的驱动块608，壳体5的外侧设置有多组弧形夹板11，弧形夹板11的一端与滑移座601固定连接。

具体设置时，将轴承套圈放置在弧形夹板11的外侧，随后启动电动推杆二607，电动推杆二607通过驱动块608与驱动槽606的相互配合，进而带动驱动轨605进行同步偏转；

驱动轨605套设固定在转动轴604的外侧，壳体5的外侧呈环形阵列贯穿开设有滑槽10，工件定位组件6包括滑移座601和驱动杆602，滑移座601滑动连接在滑槽10内，壳体5的内壁一侧通过轴承活动连接有驱动板603，驱动杆602的一端与滑移座601转动连接，驱动杆602的另一端与驱动板603转动连接，转动轴604的一端与驱动板603侧壁通过点焊固定，转动轴604的另一端与壳体5内壁通过轴承活动连接；

驱动轨605在偏转的过程中带动转动轴604进行同步转动，转动轴604在转动的过程中带动驱动板603进行同步转动，驱动板603在转动的过程中通过驱动杆602带动滑移座601在滑槽10内进行定向滑动，滑移座601在滑动的过程中带动弧形夹板11进行同步移动，直至弧形夹板11的外侧壁与轴承套圈内圈的内壁抵紧后，随后转动座2带动支撑柱3及其上方放置的轴承套圈转动120度；

机架7的内壁顶部固定安装直线步进轨道9，直线步进轨道9的内部设置有滑板901，机架7的底部安装有用于驱动滑板901滑动的步进电机；

待放置的轴承套圈在转动座2和支撑柱3的作用下转动120度后，启动液压推杆12，液压推杆12通过横板13带动底部固定连接的多组定位插销14同步向下移动，直至定位插销14插进定位插孔15内，从而达到固定的支撑柱3的目的，避免支撑柱3发生转动，伺服马达控制连接架801进行转动，直至转动至指定位置后，启动步进电机，步进电机带动滑板901在直线步进轨道9内进行水平滑动，滑板901在进行水平滑动的过程中带动其底部连接的送料组件8进行同步移动，直至弧形夹持爪804靠近轴承套圈；

随后启动电动推杆一807，电动推杆一807带动连接臂803沿着滑轨802进行水平滑动，连接臂803在滑动的过程中通过衔接杆806带动摆动杆805进行转动，摆动杆805在转动的过程中带动另一侧的衔接杆806进行偏转，另一衔接杆806在偏转的过程中带动对应连接的连接臂803进行滑动，两个弧形夹持爪804相互靠近并与轴承套圈外圆侧壁接触夹紧，随后弧形夹板11解除对轴承套圈内圈的支撑，轴承套圈在送料组件8和步进电机的作用下移动靠近自卸涨套夹具机构200的位置，需要在此说明的是，自卸涨套夹具机构200为现有具有自动夹持并带动轴承套圈转动的设备；

轴承套圈在送料组件8以及自卸涨套夹具机构200的相互配合下，被固定在自卸涨套夹具机构200表面，随后启动具有车削功能的车削机构100移动并对轴承套圈进行车削。

实施例二

如图1-图6所示，当轴承套圈车削结束后，由于轴承套圈经过车削机构100处理后表面温度高，为了避免拿取车削后的轴承套圈被烫伤的问题出现，具体改进如下：

机架7的顶部内壁固定安装有液压推杆12，液压推杆12的输出端固定连接有横板13，横板13的底端固定连接有多组定位插销14，支撑柱3的顶部开设有多组与定位插销14相配合的定位插孔15；

支撑柱3的侧壁固定安装有多组安装架16，安装架16以及连接臂803的外侧固定安装有多组吹气阀17，吹气阀17的一端通过导气管与具有供气功能的外部机构，工作台1的顶部固定安装有具有车削功能的车削机构100以及具有夹持功能的自卸涨套夹具机构200；

待轴承套圈车削结束后，自卸涨套夹具机构200解除对轴承套圈的夹持，随后送料组件8靠近车削后的轴承套圈，并通过连接臂803外侧安装的吹气阀17对其进行初步降温，解决高温状态下的轴承套圈较软，未对其进行冷却而通过人工直接取放容易造成挤压或变形的问题，送料组件8对车削后的轴承套圈进行夹持并重新输送至弧形夹板11的外侧，随后弧形夹板11对车削后且表面温度还未冷却的轴承套圈进行夹持，定位插销14解除对支撑柱3的固定后，随后支撑柱3转动120度，支撑柱3将未车削的轴承套圈转动至靠近送料组件8的位置，送料组件8将未车削的轴承套圈输送至自卸涨套夹具机构200并进行连续车削；

当车削后且表面温度还未冷却的轴承套圈放置在弧形夹板11的外侧后，吹气阀17对轴承套圈表面进行鼓吹气体，使其得到进一步的降温，当弧形夹板11的外侧未夹持轴承套圈时，吹气阀17对弧形夹板11表面进行吹气，进而将弧形夹板11表面的车削碎屑进行清理，避免出现弧形夹板11因表面附着车削碎屑而影响夹持轴承套圈的问题；

结合实施例一和实施例二，通过设置支撑柱3，支撑柱3有三个侧面，每个侧面均设置有工件定位组件6，通过在支撑柱3的三个侧面均设置有工件定位组件6，进而使支撑柱3的三个侧面的工件定位组件6分工不同，支撑柱3其中一个侧面的工件定位组件6用于夹持未车削的轴承套圈，再配合送料组件8，进而实现对轴承套圈进行自定位夹持以及自动送取料的目的，大大提高了对轴承套圈的加工效率；支撑柱3其中另一个侧面的工件定位组件6用于夹持车削后处于高温状态的轴承套圈，送料组件8将车削后的轴承套圈输送至对应侧的弧形夹板11外侧，并由工件定位组件6对其进行固定，吹气阀17对处于高温状态的轴承套圈表面进行降温；支撑柱3其中一个侧面用于不夹持轴承套圈并等待被清洁，避免出现弧形夹板11因表面附着车削碎屑而影响夹持轴承套圈的问题，再配合送料组件8实现对轴承套圈的自动化输送，从而大大提高了轴承套圈的加工效率以及加工过程中的安全系数。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，包括工作台(1)，其特征在于，所述工作台(1)的顶部通过轴承活动连接有转动座(2)，所述转动座(2)的顶部通过点焊固定有支撑柱(3)，所述支撑柱(3)的外侧呈环形阵列设置有竖板(4)，所述竖板(4)与支撑柱(3)侧壁固定连接，所述竖板(4)的侧面固定连接有壳体(5)，所述壳体(5)的内部设置有工件定位组件(6)，所述工作台(1)的顶部固定连接有机架(7)，所述机架(7)顶部内壁的下方设置有送料组件(8)；

所述机架(7)的内壁顶部固定安装直线步进轨道(9)，所述直线步进轨道(9)的内部设置有滑板(901)，所述机架(7)的底部安装有用于驱动滑板(901)滑动的步进电机；

所述送料组件(8)设置在滑板(901)的底部，所述送料组件(8)包括连接架(801)和两个滑轨(802)，所述连接架(801)的顶端与滑板(901)底部通过轴承活动连接，所述滑板(901)的内部设置有用于驱动连接架(801)转动的伺服马达，所述滑轨(802)对称固定连接在连接架(801)的同一侧，所述滑轨(802)内滑动连接有连接臂(803)，所述连接臂(803)的侧面固定连接有弧形夹持爪(804)。

2.根据权利要求1所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述连接架(801)的一侧通过轴承活动连接有摆动杆(805)，所述摆动杆(805)的两端均转动连接有衔接杆(806)，所述衔接杆(806)远离摆动杆(805)的一端与连接臂(803)转动连接，所述连接架(801)的一侧固定安装有电动推杆一(807)，所述电动推杆一(807)的输出端与其中一个连接臂(803)固定连接。

3.根据权利要求1所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述壳体(5)的外侧呈环形阵列贯穿开设有滑槽(10)，所述工件定位组件(6)包括滑移座(601)和驱动杆(602)，所述滑移座(601)滑动连接在滑槽(10)内，所述壳体(5)的内壁一侧通过轴承活动连接有驱动板(603)，所述驱动杆(602)的一端与滑移座(601)转动连接，所述驱动杆(602)的另一端与驱动板(603)转动连接。

4.根据权利要求3所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述工件定位组件(6)还包括转动轴(604)和驱动轨(605)，所述转动轴(604)的一端与驱动板(603)侧壁通过点焊固定，所述转动轴(604)的另一端与壳体(5)内壁通过轴承活动连接，所述驱动轨(605)套设固定在转动轴(604)的外侧。

5.根据权利要求4所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述驱动轨(605)的外侧开设有驱动槽(606)，所述壳体(5)的内壁固定连接有电动推杆二(607)，所述电动推杆二(607)的输出端两侧固定连接有与驱动槽(606)相配合的驱动块(608)，所述壳体(5)的外侧设置有多组弧形夹板(11)，所述弧形夹板(11)的一端与滑移座(601)固定连接。

6.根据权利要求1所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述机架(7)的顶部内壁固定安装有液压推杆(12)，所述液压推杆(12)的输出端固定连接有横板(13)，所述横板(13)的底端固定连接有多组定位插销(14)，所述支撑柱(3)的顶部开设有多组与定位插销(14)相配合的定位插孔(15)。

7.根据权利要求6所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，所述支撑柱(3)的侧壁固定安装有多组安装架(16)，所述安装架(16)以及连接臂(803)的外侧固定安装有多组吹气阀(17)，所述吹气阀(17)的一端通过导气管与具有供气功能的外部机构，所述工作台(1)的顶部固定安装有具有车削功能的车削机构(100)以及具有夹持功能的自卸涨套夹具机构(200)。

8.基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置的工作方法，采用如权利要求1-7任一项所述的基于双列角接触球轴承的轴承套圈表面加工车削装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将轴承套圈放置在弧形夹板(11)的外侧，电动推杆二(607)通过驱动块(608)带动驱动轨(605)进行偏转，驱动轨(605)在偏转的过程中带动转动轴(604)进行同步转动，转动轴(604)在转动的过程中带动驱动板(603)进行同步转动，驱动板(603)在转动的过程中通过驱动杆(602)带动滑移座(601)在滑槽(10)内进行定向滑动，滑移座(601)在滑动的过程中带动弧形夹板(11)进行同步移动，直至弧形夹板(11)的外侧壁与轴承套圈内圈的内壁抵紧后，随后转动座(2)带动支撑柱(3)及其上方放置的轴承套圈转动度；

步骤二：多组定位插销(14)在液压推杆(12)作用下插进定位插孔(15)内，从而达到固定的支撑柱(3)的目的，步进电机带动滑板(901)以及其底部连接的送料组件(8)进行同步移动，直至弧形夹持爪(804)靠近轴承套圈，两个弧形夹持爪(804)相互靠近并与轴承套圈外圆侧壁接触夹紧，轴承套圈在送料组件(8)和步进电机的作用下移动靠近自卸涨套夹具机构(200)的位置，自卸涨套夹具机构(200)对轴承套圈夹持固定，车削机构(100)对轴承套圈进行车削；

步骤三：待轴承套圈车削结束后，自卸涨套夹具机构(200)解除对轴承套圈的夹持，随后送料组件(8)对车削后的轴承套圈进行夹持并重新输送至弧形夹板(11)的外侧，定位插销(14)解除对支撑柱(3)的固定，随后支撑柱(3)转动度，支撑柱(3)将未车削的轴承套圈转动至靠近送料组件(8)的位置，送料组件(8)将未车削的轴承套圈输送至自卸涨套夹具机构(200)并进行连续车削。