CN216608157U - 一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，是利用翻转底板绕转轴翻转的角度来实现对轴承保持架的兜孔的加工，利于保证轴承保持架中的兜孔中心线与轴承的回转轴线的夹角精度。再通过转动台的旋转，逐个完成机床对轴承保持架的兜孔的加工，进而提高加工效率。执行机构对翻转底板起到平衡负载的作用，使翻转底板不发生扭动。通过到位锁紧组件用于将翻转底板锁紧定位，确保翻转底板的工作安全。

Description

一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具

技术领域

本实用新型涉及翻转夹具，特别是一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具。

背景技术

如图1-2所示，轴承保持架20中的兜孔21的兜孔中心线22与轴承的回转轴线具有一定的夹角，该夹角主要用于承受以径向载荷、轴向联合载荷。因具体的轴承型号不同，其兜孔轴线22与轴承的回转轴线的夹角角度也不同，其角度越大承载能力越大。因此，加工时，轴承保持架20中的兜孔中心线22与轴承的回转轴线的夹角就越难保证。由此可见，该夹角的精度的高低直接决定轴承的工作效率和工作精度。

目前常见的，在外径为Ø700至Ø1600范围区间的轴承保持架20加工中，在加工轴承保持架20的兜孔21时，通常采用以下几种方式：

第一种，采用普通龙门铣床，在工作台上安装手动调整角度的普通夹具加工兜孔21，手动夹具调整角度困难，且精度不高。更换产品加工的规格型号时，夹具调整时间一般不少于2-3个小时，加工效率低。同时，由于工件装夹时处于倾斜状态，定位、装夹找正困难，因工件重量通常在1000-1500kg，存在不安全因素。这种加工方式效率低下，其产能难以保证。

第二种，在机床的主轴端部安装角度头，改变刀具与轴承保持架20轴向的夹角实现加工兜孔21。使用角度头，虽解决刀具角度和工件角度调整及工件装夹问题，但使用角度头后，使机床主轴承受于径向、轴向交变的载荷，影响主轴的性能，进而导致机床加工能力降低，刀具刚性变差，能加工的产品规格减少，加工效率降低。

这种方法由于受限于机床本身的性能参数，因此，大于机床加工范围的轴承保持架20仍需采用第一种加工方式。

第三种，采用五轴龙门铣床加工，虽然有利于保证轴承保持架20中的兜孔中心线22与轴承的回转轴线夹角，但是主要在于设备成本要高于普通机床，使产品的加工成本大幅升高。其高昂的加工费用对产品的售价提高。

实用新型内容

本实用新型主要目的是要克服上述技术问题中的不足，提供一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具。

为克服上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

包括夹具基座、设置在所述夹具基座上的驱动部、设置在所述夹具基座上并与所述驱动部连接的传动部、一端与所述传动部铰接的连杆，与所述连杆另一端铰接的翻转底板、设置在所述翻转底板上的转动台、用于将所述翻转底板铰接在夹具基座上的转轴、以及同轴设置在所述转轴端部上的角度编码器，通过所述驱动部驱动传动部旋转，将所述驱动部产生的直线运动通过连杆将翻转底板、以及翻转底板上的转动台绕转轴翻转，并将所述翻转底板、以及翻转底板上的转动台绕转轴翻转的角度通过角度编码器反馈给控制系统。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

利用翻转底板绕转轴翻转的角度来实现对轴承保持架的兜孔的加工，利于保证轴承保持架中的兜孔中心线与轴承的回转轴线的夹角精度。

再通过转动台的旋转，逐个完成机床对轴承保持架的兜孔的加工，进而提高加工效率。

执行机构对翻转底板起到平衡负载的作用，使翻转底板不发生扭动。

通过到位锁紧组件用于将翻转底板锁紧定位，确保翻转底板的工作安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明；

图1是轴承保持架的俯视图；

图2是图1沿B-B线的剖视图；

图3是本实用新型的立体结构示意图；

图4是本实用新型安装轴承保持架时的立体结构示意图；

图5是图4所示为D区域的局部放大视图；

图6是本实用新型的主视图；

图7是图6沿A-A线的剖视图；

附图标记：1、驱动部； 2、夹具基座； 3、滚珠丝杠；4、滑板；5、执行机构； 6、连杆；7、转动台； 8、转轴； 9、角度编码器； 10、翻转底板； 11、到位锁紧组件； 12、直线导轨；13、滑块；14、轴承座；15、传动部； 16、滑动丝母；17、吊装轴； 18、沉孔座；19、梯形螺栓； 20、轴承保持架； 21、兜孔； 22、兜孔中心线；

1-1、带有制动装置的电机； 1-2、减速器； 1-3、连接座； 1-4、联轴器；

11-1、第一支架； 11-2、滑座、 11-3、压盖； 11-4、油缸体； 11-5、活塞杆； 11-6、第二支架； 11-7、锁紧垫；11-8、弧形滑动孔；11-9、调节杆；11-10、进油口；11-11、弹簧；

具体实施方式

实施例1

如图3-4所示并结合图1-2可知，提供一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，包括夹具基座2、设置在所述夹具基座2上的驱动部1、设置在所述夹具基座2上并与所述驱动部1连接的传动部15、一端与所述传动部15铰接的连杆6，与所述连杆6另一端铰接的翻转底板10、设置在所述翻转底板10上的转动台7、用于将所述翻转底板10铰接在夹具基座2上的转轴8、以及同轴设置在所述转轴8端部上的角度编码器9，夹具基座2用于与机床的工作台连接，转轴8与夹具基座2固定连接，转动台7用于装夹轴承保持架20；通过所述驱动部1驱动传动部15旋转，将所述驱动部1产生的直线运动通过连杆6将翻转底板10、以及翻转底板10上的转动台7绕转轴8翻转，并将所述翻转底板10、以及翻转底板10上的转动台7绕转轴8翻转的角度通过角度编码器9反馈给控制系统，其利用翻转底板10绕转轴8翻转的角度来实现对轴承保持架20的兜孔21的加工，利于保证轴承保持架20中的兜孔中心线22与轴承的回转轴线的夹角精度。再通过转动台7的旋转，逐个完成机床对轴承保持架20的兜孔21的加工，进而提高加工效率。转动台7为机床中常用的卡盘，例如立式车床上的卡盘。卡盘上设有卡抓、梯形螺栓，用于轴承保持架20的定位夹紧，并将用于驱动转动台7旋转的驱动装置设置在翻转底板10上，如此，利于保证轴承保持架20装夹和加工的安全。相比于前述的第一种加工方式，更利于对轴承保持架20的装夹，通过驱动部1驱动传动部15旋转，将所述驱动部1产生的直线运动通过连杆6将翻转底板10的收回，使翻转底板10上的转动台7上台面与夹具基座2处于平行状态，即可安全的对轴承保持架20进行装夹，使轴承保持架20不产生倾斜滑动。

进一步的，如图5所示并结合图1或图2可知，所述驱动部1是这样实现驱动传动部15旋转的：驱动部1包括设置在夹具基座2上的连接座1-3、设置在所述连接座1-3前端面上的减速器1-2、设置在所述连接座1-3内且一端连接传动部15另一端连接减速器1-2输出端的联轴器1-4、以及与所述减速器1-2输入端连接的带有制动装置的电机1-1。当翻转底板10翻转到所要的角度时，使带有制动装置的电机1-1停止运行后，通过带有制动装置的电机1-1的制动装置的制动，连杆6将翻转底板10支撑固定，防止其下降。

进一步的，所述连杆6另一端铰接在翻转底板10的前端部的上方，是为了避免翻转底板1回落时，使连杆6与夹具基座2形成一定的夹角，这样，利于连杆6再一次的顶起翻转底板10，使连杆6不存在机械传动中的死点。

进一步的，再如图3-4可知，所述驱动部1是这样产生直线运动的：传动部15包括设置在所述夹具基座2上的轴承座14、一端与所述轴承座14连接且另一端与所述驱动部1的联轴器1-4连接的滚珠丝杠3、设置在所述滚珠丝杠3两侧且固定在夹具基座2上的直线导轨12、连接在所述滚珠丝杠3上的滑动丝母16、与所述滑动丝母16连接的用于与连杆6一端铰接的滑板4、设置在所述滑板4底端用于与直线导轨12连接的滑块13。

当驱动部1带动滚珠丝杠3旋转后，滑动丝母16带动滑板4直线运动，由于滑板4上铰接用于顶起翻转底板10的连杆6，因此连杆6是在带有负载的工况下工作，连杆6会将负载传递给滑板4；为了能分解滑板4上的负载力并使滑板4进行平稳的运行，因此，在滑板4底端设置了用于与直线导轨12连接的滑块13，通过滑块13在直线导轨12的滑动缓解负载力，并减少滚珠丝杠3与滑动丝母16旋合阻力，所以，通过滚珠丝杠3与滑动丝母16旋合、以及滑块13在直线导轨12的滑动，使驱动部1的滑板4实现直线运动，这样使滑板4的连杆6能顶起翻转底板10。

进一步的，所述夹具基座2的两侧面分别设有用于吊装运输的吊装轴17和用于将夹具基座2与机床工装台连接的梯形螺栓19，位于所述夹具基座2上面和侧面的交界处还设有沉孔座18，所述沉孔座18用于将所述夹具基座2与机床工作台固定。

较为优选的，所述角度编码器9是西门子的6FX2001-5FD25-1AA0型角度编码器，业内也称之为绝对值编码器；角度编码器9的输入轴带动编码器内部的码盘旋转，在码盘的圆周方向有许多道刻线，对应刻线的位置，编码器发出唯一的与码盘旋转角度对应的二进制编码。这个二进制编码只由码盘旋转时的机械位置决定。角度编码器与转轴8同轴安装并实现同步旋转。角度编码器所获取的记录反馈至控制系统。

实施例2

较为优选的，在实施例1的基础上，本实施例还包括设置在所述夹具基座2上且位于传动部15两侧的执行机构5，所述执行机构5的一端与夹具基座2铰接，所述执行机构5的另一端铰接在翻转底板10的前端部的上方。更为具体的，所述执行机构5是液压油缸。

工作时，执行机构5外接一个液压站即可实现辅助连杆6对翻转底板10的顶起，在加工大型的轴承保持架时，执行机构5对翻转底板10起到平衡负载的作用，使翻转底板10时不发生扭动。

实施例3

作为较佳的实施例，在上述实施例1和/或实施例2的基础上，如图6-7所示，本实施例为了确保翻转底板10的安全，还包括一端设置在所述夹具基座2上且一端设置在翻转底板10上的用于将翻转底板10锁紧定位的到位锁紧组件11。

所述到位锁紧组件11包括设置在翻转底板10上的第一支架11-1、设置在所述夹具基座2上且带有弧形滑动孔11-8的第二支架11-6、设置在所述第一支架11-1上的滑座11-2、设置在所述滑座11-2内腔的油缸体11-4、一端设置在所述油缸体11-4内且另一端与第二支架11-6的弧形滑动孔11-8连接的活塞杆11-5、与所述滑座11-2一端连接且芯部设有调节杆11-9的压盖11-3、设于所述滑座11-2内腔且一端与活塞杆11-5连接另一端与调节杆11-9连接的弹簧11-11、设置在所述活塞杆11-5上且分别位于第二支架11-6两侧的锁紧垫11-7，所述压盖11-3上还设有贯通于油缸体11-4内腔的进油口11-10。

通过调节压盖11-3与调节杆11-9的旋合距离，使调节杆11-9压缩弹簧11-11，活塞杆11-5在弹簧11-11作用下伸出，到位锁紧组件11处于松开状态，位于第二支架11-6右侧的锁紧垫11-7处于松弛状态，使活塞杆11-5能沿第二支架11-6上的弧形滑动孔11-8的滑动。

当进油口11-10进油时，在油压作用下，使活塞杆11-5向压盖11-3侧移动，同时使油缸体11-4在滑座11-2内向第二支架11-6侧移动。活塞杆11-5向压盖3侧移动时，活塞杆11-5拉动位于第二支架11-6右侧面的锁紧垫11-7向左移动并压紧第二支架11-6右侧面；油缸体11-4在滑座11-2内向第二支架11-6移动时，位于第二支架11-6左侧面的锁紧垫11-7靠在油缸体11-4的端面，使活塞杆11-5上位于第二支架11-6两侧的锁紧垫11-7夹紧第二支架11-6，则使翻转底板10固定，起到支撑固定起到安全的作用，同时提高整体结构的刚性。

本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：包括夹具基座（2）、设置在所述夹具基座（2）上的驱动部（1）、设置在所述夹具基座（2）上并与所述驱动部（1）连接的传动部（15）、一端与所述传动部（15）铰接的连杆（6），与所述连杆（6）另一端铰接的翻转底板（10）、设置在所述翻转底板（10）上的转动台（7）、用于将所述翻转底板（10）铰接在夹具基座（2）上的转轴（8）、以及同轴设置在所述转轴（8）端部上的角度编码器（9），通过所述驱动部（1）驱动传动部（15）旋转，将所述驱动部（1）产生的直线运动通过连杆（6）将翻转底板（10）、以及翻转底板（10）上的转动台（7）绕转轴（8）翻转，并将所述翻转底板（10）、以及翻转底板（10）上的转动台（7）绕转轴（8）翻转的角度通过角度编码器（9）反馈给控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：还包括设置在所述夹具基座（2）上且位于传动部（15）两侧的执行机构（5），所述执行机构（5）的一端与夹具基座（2）铰接，所述执行机构（5）的另一端铰接在翻转底板（10）的前端部的上方。

3.根据权利要求2所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述执行机构（5）是液压油缸。

4.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：还包括一端设置在所述夹具基座（2）上且一端设置在翻转底板（10）上的用于将翻转底板（10）锁紧定位的到位锁紧组件（11）。

5.根据权利要求4所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述到位锁紧组件（11）包括设置在翻转底板（10）上的第一支架（11-1）、设置在所述夹具基座（2）上且带有弧形滑动孔（11-8）的第二支架（11-6）、设置在所述第一支架（11-1）上的滑座（11-2）、设置在所述滑座（11-2）内腔的油缸体（11-4）、一端设置在所述油缸体（11-4）内且另一端与第二支架（11-6）的弧形滑动孔（11-8）连接的活塞杆（11-5）、与所述滑座（11-2）一端连接且芯部设有调节杆（11-9）的压盖（11-3）、设于所述滑座（11-2）内腔且一端与活塞杆（11-5）连接另一端与调节杆（11-9）连接的弹簧（11-11）、设置在所述活塞杆（11-5）上且分别位于第二支架（11-6）两侧的锁紧垫（11-7），所述压盖（11-3）上还设有贯通于油缸体（11-4）内腔的进油口（11-10）。

6.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述驱动部（1）包括设置在夹具基座（2）上的连接座（1-3）、设置在所述连接座（1-3）前端面上的减速器（1-2）、设置在所述连接座（1-3）内且一端连接传动部（15）另一端连接减速器（1-2）输出端的联轴器（1-4）、以及与所述减速器（1-2）输入端连接的带有制动装置的电机（1-1）。

7.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述传动部（15）包括设置在所述夹具基座（2）上的轴承座（14）、一端与所述轴承座（14）连接且另一端与所述驱动部（1）的联轴器（1-4）连接的滚珠丝杠（3）、设置在所述滚珠丝杠（3）两侧且固定在夹具基座（2）上的直线导轨（12）、连接在所述滚珠丝杠（3）上的滑动丝母（16）、与所述滑动丝母（16）连接的用于与连杆（6）一端铰接的滑板（4）、设置在所述滑板（4）底端用于与直线导轨（12）连接的滑块（13）。

8.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述连杆（6）另一端铰接在翻转底板（10）的前端部的上方。

9.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述夹具基座（2）的两侧面分别设有用于吊装运输的吊装轴（17）和用于将夹具基座（2）与机床工装台连接的梯形螺栓（19），位于所述夹具基座（2）上面和侧面的交界处还设有沉孔座（18），所述沉孔座（18）用于将所述夹具基座（2）与机床工作台固定。

10.根据权利要求1所述的一种用于大型轴承保持架滚柱兜孔加工的翻转夹具，其特征在于：所述角度编码器（9）是西门子的6FX2001-5FD25-1AA0型角度编码器。