CN212857883U - 一种滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轴承加工技术领域，具体公开了一种滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备，包括底座、支撑装置、保持架、主轴、转动装置以及锁紧装置，其中：支撑装置安装在底座上；主轴一端与支撑装置连接，且其端面安装有转动装置；保持架固定套装在主轴另一端上；锁紧装置将主轴与支撑装置固定为一体。本实用新型的滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备，在具备钻床基本功能之外，还实现了保持架兜孔加工的功能，相较于传统保持架兜孔加工机床，不仅具备更多的功能，其设备成本也更低，工装结构能够对保持架进行固定和位置转动，实现对兜孔加工位置的精准调节。

Description

一种滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备

技术领域

本实用新型涉及轴承加工技术领域，尤其涉及一种滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备。

背景技术

保持架是滚动轴承内的主要零部件之一，用以隔离滚动体，推动滚动体轮流承载，而兜孔是保持架主要结构特征之一，其均匀分布在保持架周向表面，用于隔离滚动体。兜孔的制造精度直接影响轴承性能，因此能够保证兜孔周向的相对位置以及兜孔内部尺寸是兜孔加工技术需要考虑的首要问题。

目前保持架兜孔的加工多数采用五轴加工机床，主要有拉削加工和线切割加工。拉削加工时，保持架无法克服拉削产生的切削力，极易产生变形，兜孔精度无法保证。线切割加工可以满足加工精度，但是其制造成本过高，生产周期长，影响生产效率。因此国内一些实用新型人对此情况做出一些保持架兜孔加工装置，例如专利CN105127779A和CN206185511U。但是专利CN105127779A 中为防止刀具崩刃，设计有对保持架坯体进行径向支撑的支撑套，此方案很大程度上增加了加工的成本；且专利CN105127779A和CN206185511U没有体现出如何控制兜孔周向间隔尺寸的精度。

鉴于以上加工方式过于复杂以及兜孔间隔尺寸无法精准控制的问题，需要设计一种能够满足加工精度同时节省加工成本的兜孔加工工装。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式提供一种滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备。

一种滚动轴承保持架兜孔加工工装，包括底座、支撑装置、保持架、主轴、转动装置以及锁紧装置，其中：

支撑装置安装在底座上；

主轴一端与支撑装置连接，且其端面安装有转动装置；

保持架固定套装在主轴另一端上；

锁紧装置将主轴与支撑装置固定为一体。

进一步的，转动装置包括旋转手柄以及旋转轴，主轴端面开设有内方孔，旋转轴一端嵌入内方孔中，另一端与旋转手柄固定连接。

进一步的，支撑装置包括至少一个支撑座，支撑座底部安装在底座上，且支撑座开设有与主轴匹配的支撑孔，主轴插装在支撑孔内。

进一步的，至少一个支撑座还开设有与支撑孔垂直连通的定位孔，锁紧装置通过定位孔将主轴固定在支撑孔内。

进一步的，主轴设有与保持架的兜孔数量及兜孔位置相匹配的若干个平台面，相邻两个平台面之间为与支撑孔内侧面匹配的圆弧面。

进一步的，锁紧装置包括锁紧螺栓与锁紧垫片，锁紧垫片位于主轴与支撑座之间，锁紧螺栓插入定位孔并通过锁紧垫片与平台面接触连接。

进一步的，还包括与主轴螺纹连接的锁紧螺母，其中：

主轴具有轴肩，保持架固定在轴肩与锁紧螺母之间。

进一步的，主轴上与保持架相对应的位置设有环形凹槽，环形凹槽的宽度大于兜孔直径且小于保持架的宽度。

进一步的，底座包括机械支撑主体以及钻床连接板，其中：

支撑装置安装在机械支撑主体的上面；

钻床连接板安装在机械支撑主体的下面。

本实用新型还包括一种滚动轴承保持架兜孔加工设备，包括钻床以及安装在钻床上的工装，工装为上述的工装。

本实用新型的滚动轴承保持架兜孔加工工装及设备具备以下有益效果：

(1)由底座、转动装置、保持架、支撑装置、主轴以及锁紧装置组成的工装只需要安装在钻床上就可以实现兜孔的加工，不再需要复杂的兜孔加工专用设备，降低了生产成本；另一方面，该工装的结构能够对保持架进行固定和位置转动，实现对兜孔加工位置的调整，同时也方便保持架的更换，能够实现流水线操作。

(2)由旋转手柄和旋转轴组成的转动装置能够使主轴获得稳定的旋转驱动力，既实现了兜孔加工位置的调整，又方便作业人员施力，也能在调整过程中更加省力。

(3)主轴设有与保持架的兜孔数量及兜孔位置相匹配的若干个平台面，相邻两个平台面之间为与支撑孔内侧面匹配的圆弧面，圆弧面和平台面结合设计，既满足支撑座对主轴的支撑效果，还能够实现锁紧部件对主轴的锁紧目的，而平台面和兜孔数量、角度相一致，能够使作业人员通过对平台面的锁紧定位，间接地实现对保持架的位置调节，保证了兜孔加工位置的精确定位。

(4)在支撑做上设置与支撑孔连通的定位孔，再通过再通过锁紧螺栓、锁紧垫片将主轴固定在支撑孔内，锁紧状态下的锁紧垫片和主轴的平台面之间涨紧配合，这两者之间的径向压力会大大增加主轴与支撑座相对转动的摩擦力，从而通过该摩擦力实现主轴和保持架周向的止转定位，进而使保持架在兜孔加工时保持稳定的工位；在锁紧过程中，主轴的平台面能够根据锁紧装置的作用实现自动对心，能够准确的确定兜孔加工位置。

(5)在主轴的轴肩上铣出指示槽，并与某一个平台面的中心线相对应，当主轴每转动一个平台面时，作业人员能够直观的看到保持架相应转动的角度，从而更容易把控兜孔加工的位置。

(6)在主轴上设置的环形凹槽能够避免钻床上的刀具与主轴发生接触，又不会对保持架的固定产生影响，从而保证生产顺利运行。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装的立体结构图；

图2为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装的主视结构图；

图3为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装中转动装置的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装中支撑装置的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装部分结构的剖面图(一)；

图6为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装部分结构的剖面图(二)；

图7为图5中A1部分的放大图；

图8为图5中B1部分的放大图；

图9为图6中A2部分的放大图；

图10为图6中B2部分的放大图；

图11为根据本实用新型实施方式的滚动轴承保持架兜孔加工工装中主轴的结构示意图；

其中：1-底座、101-机械支撑主体、102-钻床连接板、2-转动装置、201- 旋转手柄、202-旋转轴、3-保持架、4-支撑装置、401-支撑座、402-支撑孔、 403-定位孔、404-导向槽、5-主轴、501-平台面、502-圆弧面、503-轴肩、504- 螺纹、505-指示槽、506-环形凹槽、6-锁紧部件、601-锁紧螺栓、602-锁紧垫片、7-锁紧螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型的保护范围。

如图1与图2所示，本实用新型实施例公开了一种滚动轴承保持架兜孔加工工装，包括底座1、转动装置2、保持架3、支撑装置4、主轴5以及锁紧装置6，其中：支撑装置4安装在底座1上；主轴5一端与支撑装置4连接，且其端面安装有转动装置2；保持架3固定套装在主轴5另一端上；锁紧装置6将主轴5与支撑装置4固定为一体。本实施例中的底座1作为其他部件的安装载体，优选设置有安装平面，再将支撑装置4安装在该平面上，以保证结构的稳定性。安装方式可通过在底座1以及支撑装置4的对应位置开设安装孔，由螺钉进行固定安装。

本实施例中的支撑装置4用于对主轴5以及安装在主轴5上转动装置2、保持架3等实现支撑作用，锁紧装置6将主轴5与支撑装置4固定为一体，避免主轴5在兜孔加工时发生窜动，以确保兜孔加工的精准性。本实施例对主轴5 的截面形状不做限定，但应当说明的是，与保持架3相接触的部分截面形状为圆形，这是因为保持架3为圆环形结构，以实现主轴5与保持架3之间形状相匹配。本实施例的转动装置2应当与主轴5刚性连接，当转动装置2发生转动时，能够带动主轴5同步转动，实现兜孔加工位置的调节。

本实施例的工装在使用时，通过转动装置2将主轴5和保持架3一体转动至合适位置，然后通过锁紧装置6将主轴5和支撑装置4锁紧，再进行兜孔加工。该对应位置的兜孔加工完成后，首先解锁锁紧装置6，再通过转动装置2将主轴5和保持架3转动到另一加工位置，再通过锁紧装置6锁紧后进行下一兜孔的加工，直至保持架3上的兜孔全部加工完成，之后再更换下一个需要加工的保持架3。

将本实施例的滚动轴承保持架兜孔加工工装，只需要安装在钻床上就可以实现兜孔的加工，不再需要复杂的兜孔加工专用设备，降低了生产成本；该结构能够对保持架进行固定和位置转动，实现对兜孔加工位置的调整，同时也方便保持架的更换，能够实现流水线操作。

具体的，如图1与图3所示，转动装置2包括旋转手柄201以及旋转轴202，主轴5端面开设有内方孔，旋转轴202一端嵌入内方孔中，另一端与旋转手柄 201固定连接。本实施例不限定内方孔的具体形状，优选为四方内孔，使主轴5 获得稳定的旋转驱动力。本实施例也不限定旋转手柄201与旋转轴202的连接方式，将旋转轴202的端面形状为多边形，例如三角形、正方形、正六边形、五角星形等，相对应的，旋转手柄201上开设与旋转轴202端面形状相匹配的通孔(如内六方孔)，将旋转轴202安装在该通孔内，使旋转轴202与旋转手柄 201之间相互固定，不发生相对滑动。当作业人员操作旋转手柄201时，能够带动旋转轴202和主轴5一体转动，实现对保持架3上兜孔加工位置的调节。优选的，旋转轴202的轴线与旋转手柄201的轴线相垂直，以对旋转轴202施加周向力，方便作业人员施力，也能在调整过程中更加省力。

具体的，如图1、图4、图5、图6所示，支撑装置4包括至少一个支撑座 401，支撑座401底部安装在底座1上，且支撑座401开设有与主轴5匹配的支撑孔402，主轴5插装在支撑孔402内。图1中包含两个支撑座401，分别对主轴5的端部和中间位置实现支撑，使兜孔加工时主轴5受力更加稳定。为实现主轴5相对于支撑座401转动，本实施例中的支撑孔402为圆形。

具体的，如图4至图6所示，本实施例中至少一个支撑座401还开设有与支撑孔402垂直连通的定位孔403，锁紧装置6通过定位孔403将主轴5固定在支撑孔402内。本实施例在与主轴5端部相连接的支撑座401上安装有锁紧装置6，定位孔403与支撑孔402相连通，锁紧装置6可通过定位孔403对主轴5 进行锁紧定位。

具体的，如图5至图10所示，主轴5设有与保持架3的兜孔数量及兜孔位置相匹配的若干个平台面501，相邻两个平台面501之间为与支撑孔402内侧面匹配的圆弧面502。圆弧面502和支撑孔402内侧面形状匹配，保证了主轴5在支撑孔402内的相对稳定，而平台面501用以锁紧部件6通过定位孔403对主轴5进行锁紧定位，圆弧面502便于转动，而平台面501便于位置固定，将圆弧面502和平台面501结合设计，既满足支撑座401对主轴5的支撑效果，还能够实现锁紧部件6对主轴5的锁紧目的，而平台面501和兜孔数量、角度相一致，能够使作业人员通过对平台面501的锁紧定位，间接地实现对保持架3 的位置调节，保证了兜孔加工位置的精确定位。

具体的，如图4至图10所示，锁紧装置6包括锁紧螺栓601与锁紧垫片602，锁紧垫片602位于主轴5与支撑座401之间，锁紧螺栓601插入定位孔403并通过锁紧垫片602与平台面501接触连接。锁紧垫片602具备一定的平面，所以通过锁紧垫片602与平台面501之间的贴合，再由锁紧螺栓601进行锁紧定位。为使平台面501与锁紧垫片602的贴合更稳定，在定位孔403的末端开设导向槽404，导向槽404与锁紧垫片602形状相匹配，且其深度略大于锁紧垫片 602的厚度，从而使锁紧垫片602只能上下活动，不能前后、左右活动。锁紧后的锁紧垫片602和平台面501之间涨紧配合，两者之间的径向压力会大大增加主轴5与支撑座401相对转动的摩擦力，从而通过该摩擦力实现主轴5和保持架3周向的止转定位，进而使保持架3在兜孔加工时保持稳定的工位。

如图5、图7、图8所示，当保持架3未处于正确工位时(即主轴5尚未定心时)，通过对锁紧螺栓601的紧固，压实锁紧垫片602，在压力的作用下与平台面501贴合，使得主轴5自动纠正位置，随着锁紧螺栓601头部下表面与支撑座401外表面完全贴合，其螺杆下表面与平台面501同样完全贴合(如图6、图9、图10)，锁紧完成。保持架3在主轴5锁紧的过程中完成自动对心，使其找到兜孔的加工中心进行钻孔加工。

具体的，如图1与图11所示，本实用新型实施例的工装还包括与主轴5螺纹连接的锁紧螺母7，其中：主轴5具有轴肩503，保持架3固定在轴肩503与锁紧螺母7之间。轴肩503的设计可以对保持架3进行限位，防止保持架3发生轴向窜动。相应的，在主轴5上安装保持架3的位置至主轴5端面之间设有一段螺纹504，锁紧螺母7通过螺纹504向保持架3所在位置螺动，并将保持架 3固定在轴肩503与锁紧螺母7之间。更优选的，在轴肩503上轴线方向铣出指示槽505，并与某一个平台面501的中心线相对应，当主轴5每转动一个平台面 501时，作业人员能够直观的看到保持架3相应转动的角度，从而更容易把控兜孔加工的位置。

具体的，如图11所示，为进一步方便兜孔加工，本实施例在主轴5上与保持架3相对应的位置设有环形凹槽506，环形凹槽506的宽度大于兜孔直径且小于保持架3的宽度。环形凹槽506的设计能够避免钻床上的刀具与主轴发生接触，而其宽度小于保持架3的宽度，则不会对保持架3的固定产生影响，从而保证生产顺利运行。

具体的，如图2所示，本实施例的底座1包括机械支撑主体101以及钻床连接板102，其中：支撑装置4安装在机械支撑主体101的上面；钻床连接板 102安装在机械支撑主体101的下面。钻床连接板102用于和钻床进行连接，从而将整个工装安装在钻床上。本实施例对机械支撑主体101与钻床连接板102 的形状以及连接方式不做限定，优选的，机械支撑主体101和钻床连接板102 均为平板形状，在机械支撑主体101的侧面开设安装孔，通过固定挡块和螺栓对钻床连接板102进行锁紧固定。

本实用新型实施例还提供一种滚动轴承保持架兜孔加工设备，包括钻床以及安装在钻床上的工装，工装为上述实施例中的工装。本实施例的滚动轴承保持架兜孔加工设备，在具备钻床基本功能之外，通过结合以上实施例中的工装实现了保持架兜孔加工的功能，相较于传统保持架兜孔加工机床，不仅具备更多的功能，其设备成本也更低，非常适用于中小型机械加工企业的生产制造。

以上借助具体实施方式对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施方式做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，包括底座、支撑装置、保持架、主轴、转动装置以及锁紧装置，其中：

所述支撑装置安装在所述底座上；

所述主轴一端与所述支撑装置连接，且其端面安装有所述转动装置；

所述保持架固定套装在所述主轴另一端上；

所述锁紧装置将所述主轴与所述支撑装置固定为一体。

2.如权利要求1所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述转动装置包括旋转手柄以及旋转轴，所述主轴端面开设有内方孔，所述旋转轴一端嵌入所述内方孔中，另一端与所述旋转手柄固定连接。

3.如权利要求2所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述支撑装置包括至少一个支撑座，所述支撑座底部安装在所述底座上，且所述支撑座开设有与所述主轴匹配的支撑孔，所述主轴插装在所述支撑孔内。

4.如权利要求3所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，至少一个所述支撑座还开设有与所述支撑孔垂直连通的定位孔，所述锁紧装置通过所述定位孔将所述主轴固定在所述支撑孔内。

5.如权利要求4所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述主轴设有与所述保持架的兜孔数量及兜孔位置相匹配的若干个平台面，相邻两个所述平台面之间为与所述支撑孔内侧面匹配的圆弧面。

6.如权利要求5所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述锁紧装置包括锁紧螺栓与锁紧垫片，所述锁紧垫片位于所述主轴与所述支撑座之间，所述锁紧螺栓插入所述定位孔并通过所述锁紧垫片与所述平台面接触连接。

7.如权利要求6所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，还包括与所述主轴螺纹连接的锁紧螺母，其中：

所述主轴具有轴肩，所述保持架固定在所述轴肩与所述锁紧螺母之间。

8.如权利要求7所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述主轴上与所述保持架相对应的位置设有环形凹槽，所述环形凹槽的宽度大于兜孔直径且小于所述保持架的宽度。

9.如权利要求8所述的滚动轴承保持架兜孔加工工装，其特征在于，所述底座包括机械支撑主体以及钻床连接板，其中：

所述支撑装置安装在所述机械支撑主体的上面；

所述钻床连接板安装在所述机械支撑主体的下面。

10.一种滚动轴承保持架兜孔加工设备，其特征在于，包括钻床以及安装在所述钻床上的工装，所述工装为权利要求1至9任一项所述。

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