CN211916537U - 一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，包括修整器本体、微量旋转调节机构和横向伺服驱动机构，修整器本体包括轴承座，微量旋转调节机构设置在轴承座上，微量旋转调节机构包括安装在轴承座底部中心线位置的旋转轴，旋转轴轴线与轴承座的底面相互垂直设置，在轴承座两侧位置各开设有两个弧形孔，本实用新型可以通过横向伺服电机驱动金刚笔在工作时横向移动，用以拉伸或压缩金刚笔运行的弧线长短，从而达到改变金刚笔的回转半径大小的作用，并设置微量旋转调节机构，使金刚笔的回转平面与横向托板的运动方向始终保持平行，使砂轮修整的凸度曲线稳定性好、对称度高，凸度大小调节便捷、直观，满足砂轮修整的需要。

Description

一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器

技术领域

本实用新型属于砂轮修整器技术领域，具体涉及一种可微量旋转的双圆相切插补式修整器。

背景技术

目前，在质量要求较高的滚子轴承中，轴承滚道的表面，即与滚子接触的位置都带有一定的凸度，即滚子在轴承中与滚道的横向接触面不是一条线，而是一个点。这样是可以使滚子在带有凸度的滚道中运行，起到减少滚动摩擦阻力，且润滑油也可以比较容易的进入滚动结合面的作用。

轴承滚道的凸度目前市场上都是通过砂轮的磨削而成的。而砂轮凸度的修整目前采用如图（3）所示的方法，即在砂轮回转中心线的一侧，砂轮回转中心线下方（或上方），水平设计一转轴，转轴一侧固定一立杆，上带金刚笔，另一侧由旋转气缸（或伺服电机）驱动。

在砂轮回转的同时，金刚笔在旋转气缸的驱动下，围绕其转轴旋转，金刚笔回转的最高（或最低）点与砂轮的回转中心线接近（或重合），这样，就可以把砂轮外沿修整成中间略凹，两侧略凸的形状，再用修整好的砂轮去磨削轴承套圈，就可以得到所需的凸度形状。

如图（4）-图（5）所示，在进行凸度大小的调节时，△OXA中：

其中，OA为砂轮半径D/2，

金刚笔在垂直面与砂轮相切的高度H为：

所以，用此种双圆相切修整出来的凸度e为：

（1）

D--------砂轮直径（mm）

r--------金刚笔回转半径（mm）

L--------砂轮宽度（mm）

从式（1）可知，在保证砂轮直径ΦD与宽度L不变的，其凸度e的大小是随金刚笔的回转半径r变化的，r越大，凸度e越小。调节金刚笔的回转半径r的大小，我们就可以得到相应的凸度e值。

随着砂轮直径ΦD在磨削过程中的逐渐变小，在保持金刚笔的回转半径r不变的情况下，凸度e将会越来越大。在凸度e越来越大之后，保持金刚笔最高运行点与砂轮中心线重合的情况下，调节金刚笔与转轴之间的距离，即r的大小，就可调整修整的凸度大小，如图（6）所示。

但是上述砂轮凸度的调整又出现一个问题，由于磨床上的工件与砂轮的高度都是一定的，即砂轮的中心高为定值，在保持金刚笔最高运行点与砂轮中心线重合时，只能调节转轴的高低位置，即调节金刚笔回转中心的位置。

由于金刚笔是与转轴刚性连接，所以在调节转轴高低时，金刚笔也要随之移动。

虽然前面也分析了，金刚笔运行的最高（或最低）点不在砂轮的回转中心线时，也同样能磨削出对称的凸度形状。但在实际操作中，如果金刚笔的回转中心高度不变，绝大多数情况下，是修整不出实际所需要的凸度大小与轮廓形状。

所以，目前只能在调节完金刚笔的回转半径后，再反过来调节金刚笔的回转中心高度，由于两种调节方案相互牵连，不但机械设计起来复杂，操作人员现场调节时，也非常麻烦，几乎无法满足凸度调节要求；此外，由于零部件加工与装配误差的存在，机械上是无法保证金刚笔的回转轴线与砂轮的轴线相互垂直，因此，亟需一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器来解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，可以通过横向伺服电机驱动金刚笔在工作时横向移动，用以拉伸或压缩金刚笔运行的弧线长短，从而达到改变金刚笔的回转半径大小的作用，并设置微量旋转调节机构，使金刚笔的回转平面与横向托板的运动方向始终保持平行，使砂轮修整的凸度曲线稳定性好、对称度高，凸度大小调节便捷、直观，满足砂轮修整的需要。

本实用新型所采用的技术方案是：一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，包括修整器本体、微量旋转调节机构和横向伺服驱动机构，修整器本体包括轴承座，微量旋转调节机构设置在轴承座上，微量旋转调节机构包括安装在轴承座底部中心线位置的旋转轴，旋转轴轴线与轴承座的底面相互垂直设置，在轴承座两侧位置各开设有两个弧形孔，弧形孔中心弧线的圆心与旋转轴的轴线相交，横向伺服驱动机构设置在轴承座下方位置，横向伺服驱动机构包括横向托板，旋转轴可转动的安装在横向托板上，弧形孔位置上安装有紧固螺栓，紧固螺栓通过螺母与横向托板相连接，在轴承座的两侧位置安装有固定块，固定块上通过螺纹水平连接有微调螺栓，微调螺栓的端部与轴承座的侧面相接触。

所述修整器本体还包括安装在轴承座中心位置的转轴，转轴通过轴承安装在轴承座内，转轴的一端与安装在轴承座端部的旋转伺服电机相连，另外一端安装有旋转头，旋转头的端部安装有金刚笔安装座，金刚笔安装座上固定安装有与转轴中心线相平行的金刚笔。

所述横向伺服驱动机构还包括安装在横向托板的下表面位置的丝母，丝母中心安装有一滚珠丝杠，滚珠丝杠通过轴承套安装在一固定座上，在固定座的另外一端连接有横向伺服电机，横向伺服电机与滚珠丝杠通过联轴器相连。

所述横向托板下方安装有用以对横向伺服电机起到隔离和保护作用的防护罩。

所述轴承套端部通过螺钉连接有端盖，用以将轴承套内的轴承进行按压。

所述固定座下方设有纵向托板，纵向托板与固定座固定连接，在纵向托板与横向托板之间设置有导轨一，纵向托板底部具有机座，机座与纵向托板之间设置有导轨二，其中，导轨一和导轨二长度方向相互垂直设置，纵向托板与机座之间设置有便于金刚笔与砂轮之间间距调节的纵向驱动机构，纵向驱动机构也采用与横向伺服驱动机构相同的机构，在此不作赘述。

所述固定座与纵向托板之间固定安装有垫片，垫片用以在装配时，保证滚珠丝杠与丝母中心线重合，以便对垫片进行配磨。

这种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器在使用时，砂轮自身进行转动，金刚笔在旋转伺服电机的驱动下，可以绕着转轴的中心进行转动，金刚笔与砂轮接触达到对砂轮修整的目的，在金刚笔做回转运动的同时，横向伺服电机驱动滚珠丝杠转动，继而带动横向托板在水平面内进行横向移动，在保持金刚笔运行的最高点不变的前提下，可拉伸或压缩金刚笔运行的弧线长短，从而达到改变金刚笔的回转半径大小的作用，整个运动过程中，使得砂轮的外径修整为中间凹、两端凸起的弧形结构，该弧形结构的砂轮再对轴承套圈进行磨削，得到具有一定凸度滚道形状；微量旋转调节机构可以对金刚笔的回转中心线进行调节，当调节至与横向托板的运动直线相互垂直时，达到最佳的工作状态，有利于金刚笔对砂轮外沿的凸度修整要求，避免因零部件加工与装配误差的存在导致砂轮修整质量的下降。

所述微量旋转调节机构包括安装在轴承座底部中心线位置的旋转轴，旋转轴轴线与轴承座的底面相互垂直设置，在轴承座两侧位置各开设有两个弧形孔，弧形孔中心弧线的圆心与旋转轴的轴线相交，横向伺服驱动机构设置在轴承座下方位置，横向伺服驱动机构包括横向托板，旋转轴可转动的安装在横向托板上；这样设置的目的是：将旋转轴的中心作为轴承座旋转的中心点，从而方便对金刚笔回转中心角度的调节，满足修整的需要。

所述弧形孔位置上安装有紧固螺栓，紧固螺栓通过螺母与横向托板相连接；这样设置的目的是：通过紧固螺栓与螺母可以将轴承座进行固定，避免在工作的过程中，轴承座因震动而产生偏移，影响修整质量。

所述固定块上通过螺纹水平连接有微调螺栓，微调螺栓的端部与轴承座的侧面相接触；这样设置的目的是：用以实现轴承座角度的调节，并提高调整的精度，从而提高砂轮修整的精度。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型可以通过横向伺服电机驱动金刚笔在工作时横向移动，用以拉伸或压缩金刚笔运行的弧线长短，从而达到改变金刚笔的回转半径大小的作用，并设置微量旋转调节机构，使金刚笔的回转平面与横向托板的运动方向始终保持平行，使砂轮修整的凸度曲线稳定性好、对称度高，凸度大小调节便捷、直观，满足砂轮修整的需要。

附图说明

图1为本实用新型横向伺服驱动机构与轴承座的安装结构图；

图2为本实用新型修整器本体和微量旋转调节机构安装俯视图；

图3为现有技术中砂轮修整器的结构图；

图4为现有技术中砂轮修整过程中金刚笔的运动轨迹图一；

图5为现有技术中砂轮修整过程中金刚笔的运动轨迹图二；

图6为现有技术中砂轮修整时的金刚笔回转半径r调节的示意图。

图中标记：1、纵向托板；2、横向托板；3、轴承座；4、金刚笔安装座；5、金刚笔；6、丝母；7、滚珠丝杠；8、轴承套；9、端盖；10、防护罩；11、横向伺服电机；12、联轴器；13、垫板；14、固定座；15、旋转轴；16、弧形孔；17、旋转伺服电机；18、固定块；19、微调螺栓；20、转轴；21、旋转头；22、砂轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，包括修整器本体、微量旋转调节机构和横向伺服驱动机构，修整器本体包括轴承座3，微量旋转调节机构设置在轴承座3上，微量旋转调节机构包括安装在轴承座3底部中心线位置的旋转轴15，旋转轴15轴线与轴承座3的底面相互垂直设置，在轴承座3两侧位置各开设有两个弧形孔16，弧形孔16中心弧线的圆心与旋转轴15的轴线相交，横向伺服驱动机构设置在轴承座3下方位置，横向伺服驱动机构包括横向托板2，旋转轴15可转动的安装在横向托板2上，弧形孔16位置上安装有紧固螺栓，紧固螺栓通过螺母与横向托板2相连接，在轴承座3的两侧位置安装有固定块18，固定块18上通过螺纹水平连接有微调螺栓19，微调螺栓19的端部与轴承座3的侧面相接触。

所述修整器本体还包括安装在轴承座3中心位置的转轴20，转轴20通过轴承安装在轴承座3内，转轴20的一端与安装在轴承座3端部的旋转伺服电机17相连，另外一端安装有旋转头21，旋转头21的端部安装有金刚笔安装座4，金刚笔安装座4上固定安装有与转轴20中心线相平行的金刚笔5。

所述横向伺服驱动机构还包括安装在横向托板2的下表面位置的丝母6，丝母6中心安装有一滚珠丝杠7，滚珠丝杠7通过轴承套8安装在一固定座14上，在固定座14的另外一端连接有横向伺服电机11，横向伺服电机11与滚珠丝杠7通过联轴器12相连。

所述横向托板2下方安装有用以对横向伺服电机11起到隔离和保护作用的防护罩10。

所述轴承套8端部通过螺钉连接有端盖9，用以将轴承套8内的轴承进行按压。

所述固定座14下方设有纵向托板1，纵向托板1与固定座14固定连接，在纵向托板1与横向托板2之间设置有导轨一，纵向托板1底部具有机座，机座与纵向托板1之间设置有导轨二，其中，导轨一和导轨二长度方向相互垂直设置，纵向托板1与机座之间设置有便于金刚笔5与砂轮22之间间距调节的纵向驱动机构，纵向驱动机构也采用与横向伺服驱动机构相同的机构，在此不作赘述。

所述固定座14与纵向托板1之间固定安装有垫片，垫片用以在装配时，保证滚珠丝杠7与丝母6中心线重合，以便对垫片进行配磨。

这种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器在使用时，砂轮22自身进行转动，金刚笔5在旋转伺服电机17的驱动下，可以绕着转轴20的中心进行转动，在纵向驱动机构的驱动下，金刚笔5与砂轮22接触达到对砂轮22修整的目的，在金刚笔5做回转运动的同时，横向伺服电机11驱动滚珠丝杠7转动，继而带动横向托板2在水平面内进行横向移动，在保持金刚笔5运行的最高点不变的前提下，可拉伸或压缩金刚笔5运行的弧线长短，从而达到改变金刚笔5的回转半径大小的作用，整个运动过程中，使得砂轮22的外径修整为中间凹、两端凸起的弧形结构，该弧形结构的砂轮22再对轴承套8圈进行磨削，得到具有一定凸度滚道形状；微量旋转调节机构可以对金刚笔5的回转中心线进行调节，当调节至与横向托板2的运动直线相互垂直时，达到最佳的工作状态，有利于金刚笔5对砂轮22外沿的凸度修整要求，避免因零部件加工与装配误差的存在导致砂轮22修整质量的下降。

Claims (7)

1.一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于，包括修整器本体、微量旋转调节机构和横向伺服驱动机构，修整器本体包括轴承座，微量旋转调节机构设置在轴承座上，微量旋转调节机构包括安装在轴承座底部中心线位置的旋转轴，旋转轴轴线与轴承座的底面相互垂直设置，在轴承座两侧位置各开设有两个弧形孔，弧形孔中心弧线的圆心与旋转轴的轴线相交，横向伺服驱动机构设置在轴承座下方位置，横向伺服驱动机构包括横向托板，旋转轴可转动的安装在横向托板上，弧形孔位置上安装有紧固螺栓，紧固螺栓通过螺母与横向托板相连接，在轴承座的两侧位置安装有固定块，固定块上通过螺纹水平连接有微调螺栓，微调螺栓的端部与轴承座的侧面相接触。

2.根据权利要求1所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：修整器本体还包括安装在轴承座中心位置的转轴，转轴通过轴承安装在轴承座内，转轴的一端与安装在轴承座端部的旋转伺服电机相连，另外一端安装有旋转头，旋转头的端部安装有金刚笔安装座，金刚笔安装座上固定安装有与转轴中心线相平行的金刚笔。

3.根据权利要求1所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：横向伺服驱动机构还包括安装在横向托板的下表面位置的丝母，丝母中心安装有一滚珠丝杠，滚珠丝杠通过轴承套安装在一固定座上，在固定座的另外一端连接有横向伺服电机，横向伺服电机与滚珠丝杠通过联轴器相连。

4.根据权利要求3所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：横向托板下方安装有用以对横向伺服电机起到隔离和保护作用的防护罩。

5.根据权利要求3所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：轴承套端部通过螺钉连接有端盖。

6.根据权利要求3所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：固定座下方设有纵向托板，纵向托板与固定座固定连接，在纵向托板与横向托板之间设置有导轨一，纵向托板底部具有机座，机座与纵向托板之间设置有导轨二。

7.根据权利要求6所述的一种可微量旋转调节的双圆相切插补式修整器，其特征在于：固定座与纵向托板之间固定安装有垫片。

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