CN217648177U - 一种轴承滚道超精器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴承滚道超精器，包括机床床身，所述机床床身一侧设有床头箱，所述床头箱上设有工装夹具，所述工装夹具内设有工件，所述机床床身上设有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑架，所述横向滑架上通过纵向滑动组件安装有超精组件，本实用新型涉及轴承超精技术领域,可完全覆盖任意滚道形状，无论是圆锥滚道或偏心R滚道，且可对轴承产品的外滚道和内滚道进行超精，此超精器可与任意数控系统机床联机使用，可在CJK6120这样的小型数控机床上使用，也可以在两米的立车上使用，同时不受被加工产品的规格型号的约束，实现超精工序加工，机动性强安装拆卸方便灵活，可覆盖90％以上规格的轴承滚道的超精工作。

Description

一种轴承滚道超精器

技术领域

本实用新型涉及轴承超精技术领域，具体为一种轴承滚道超精器。

背景技术

轴承产品对于滚道的粗糙度有一定的标准，正常的滚道磨削加工工序只能达到Ra0.4的粗糙度。要想获得更好的表面粗糙度则需要进行超精工序的加工。

超精是指在良好的润滑条件下，工件以一定的速度旋转，同时用细粒度的磨石以一定的压力压向工件加工表面，并且在垂直于工件旋转方向作往复震荡运动的一种加工方法。

超精器的设计使用，不但可以满足传统的超精工艺要求，而且解决了CARB系列轴由于滚道的曲率太大造成的超精的瓶颈问题。与传统的超精工序相比较，超精器的使用更为高效稳定准确且可控性与机动性更强。

正常的轴承产品的滚道超精，是由滚道超精机床完成的。超精机床的基本工作原理是，通过机械摆臂来带动油石对工件滚道进行超精，当滚道的R发生变化时，机械摆臂相对于滚道的距离也要相应的调整。由于超精机自身的构造限制，只能针对小型工件的滚道超精，其加工范围内径80mm到200mm。加工范围以及滚道的位置形状也是有很大的局限性。传统超精机的工装采用磨床的电磁定位筒和定位支点，定位支点支撑工件的内外径才能对滚道进行超精，且只能对轴承产品的内滚道进行超精，不能超精轴承的外滚道。对于CARB系列的轴承无论是内滚道还是外滚道都是束手无策。

传统超精机的工作原理如图3以及图4所示；图3以及图4中，01、摆臂电机；02、摆臂；03、超精油石；04、被超精工件；05、支点导轮；06、支点基座。

首先调整支点基座06的相应位置，将支点轮05顶靠在与旋转轴同心的被超精的工件内外径上，调整摆臂摆动中心与被超精工件的滚道中心的距离然后开始滚道的超精工作。当摆臂电机01旋转同时带动摆臂按照一定的频率开始摆动时，摆臂中的油石03受气压推动与被超精的工件04滚道表面贴合，通过工件04的自传以及摆臂02的摆动进行超精。

通过上图我们可以看出，随着被超精工件04的规格和尺寸变化，摆臂02相对于工件04的位置也要随之调整。实际生产中，摆臂02的实际可调整空间是有限的，只能在50mm至200mm之间调整，由于机床本身的定位方式，在被超精产品没有内外径的情况下，支撑点对滚道有破坏性的损伤。并且机床本身电机功率小只能对24032以下的产品进行滚道的超精工作。传统的超精机床最大的弊端是只能对被超精产品的内滚道进行超精，不能超精外滚道。从以上结论中可以看出，传统超精机床的功能的单一性和局限性是满足不了实际生产需要的。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种轴承滚道超精器，解决了现有超精机床仅能进行内滚道超精，单一性、局限性较高的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种轴承滚道超精器，包括机床床身，所述机床床身一侧设有床头箱，所述床头箱上设有工装夹具，所述工装夹具内设有工件，所述机床床身上设有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑架，所述横向滑架上通过纵向滑动组件安装有超精组件。

优选的，所述纵向滑动组件包括设于所述横向滑架上的纵向滑轨，所述纵向滑轨上设有纵向滑块。

优选的，所述超精组件包括与所述纵向滑块固定连接的超精机械臂，所述超精机械臂端部安装有油石。

优选的，所述横向滑轨与所述纵向滑轨异面垂直。

有益效果

本实用新型公开了一种轴承滚道超精器，具备以下有益效果：可完全覆盖任意滚道形状，无论是圆锥滚道或偏心Ｒ滚道，且可对轴承产品的外滚道和内滚道进行超精，此超精器可与任意数控系统机床联机使用，可在CJK6120这样的小型数控机床上使用，也可以在两米的立车上使用，同时不受被加工产品的规格型号的约束，实现超精工序加工，无需定位支撑不对被超精工件造成损伤，机动性强安装拆卸方便灵活，可覆盖90%以上规格的轴承滚道的超精工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的局部结构示意图。

图3为现有技术结构图。

图4为现有技术局部结构示意图。

图中：1、机床床身；2、床头箱；3、工装夹具；4、工件；5、横向滑轨；6、横向滑架；7、纵向滑轨；8、纵向滑块；9、超精机械臂；10、油石。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种轴承滚道超精器，包括机床床身1，所述机床床身1一侧设有床头箱2，所述床头箱2上设有工装夹具3，所述工装夹具3内设有工件4，所述机床床身1上设有横向滑轨5，所述横向滑轨5上设有横向滑架6，所述横向滑架6上通过纵向滑动组件安装有超精组件；所述纵向滑动组件包括设于所述横向滑架6上的纵向滑轨7，所述纵向滑轨7上设有纵向滑块8；所述超精组件包括与所述纵向滑块8固定连接的超精机械臂9，所述超精机械臂9端部安装有油石10；所述横向滑轨5与所述纵向滑轨7异面垂直。

通过本领域技术人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。

实施例：分别根据轴承的滚道形状和技术要求，选择相应粒度与硬度的油石，装入超精组件中;根据不同的被超精产品的规格型号，选择相应的联机设备，和相应的工件工装，设置系统程序。通过系统联机控制超精器的运行轨迹。超精器能够实现滚道任意形状的超精，是因为其自身的灵活性，能够搭载到任意的数控机床上，横向滑轨以及横向滑架控制Z轴方向进给，纵向滑轨以及纵向滑块控制X轴进给，通过X轴.Z轴的同步交叉进给实现的，对被超精工件的外滚道进行超精时，只需要将超精组件的方向做个调转即可满足。

实际使用效果：

车间现场以24032TYV.02（轴承内套）为目标产品，此产品设计工艺要求粗糙度 Ra= 0.2 R=404 本次实验产品数量800件。使用沈阳i5系统数控车床配装自主研发超精器。

超精加工后产品表面粗糙度检测如下表:

日期 超精时间 随机检测 Ra(um) 滚道R（mm） 备注

2020/3/14 3分30秒 0.043 404.7446

3分30秒 0.031 404.7489

2020/3/14 3分30秒 0.079 404.8204

3分30秒 0.104 403.7547

2020/3/15 3分 0.218 404.8217 此次超差原因是上个磨削工序的表面粗糙度超差导致的。

3分 0.138 404.1990

2020/3/16 2分35秒 0.143 404.2312

2分35秒 0.120 404.4986

2020/3/16 2分35秒 0.093 404.2502

2分35秒 0.089 404.5717

2020/3/17 2分35秒 0.113 404.8191

2分35秒 0.095 404.2457

2020/3/17 1分35秒 0.128 404.9942

1分35秒 0.183 404．7328

[以上监测数据均来自计量室德国马尔轮廓检测仪]

根据以上的统计数据，超精后的产品表面粗糙度有显著的提升，且能够稳定的控制在设计工艺要求的范围内；滚道形状R经过超精前后对比，超精后的沟形不但没有变坏，而且有一定的改善。在以上数据采集整理的同时，还拓展超精范围，分别以25918TYV外套.170TDI260.02. 双列扎机外套外沟为实验目标产品，对其滚道进行超精。调整并制作超精器，完成了目标产品的实验数据采集。通过大量的数据采集对比，和实验性生产，对粗糙度的稳定控制是完全可以实现的。以上数据均为本次实验生产过程中所得，随机检测的粗糙度数值偶然有超差的个别现象，此现象的出现，与滚道前工序的磨削加工后的表面粗糙度有关。

结合实际生产的数据对比，全新研发的超精器可对调心轴承滚道（内外滚道），圆锥轴承（内外滚道）轧机轴承（内外滚道）轴承滚道超精器的研发完全达到设计标准，符合工艺要求。超精器与传统超精机对比：

传统超精机床的弊端1. 定位工装需要支撑点2.滚道形状R的可调整范围3.只能针对被超精工件的内滚道进行超精4.不能对大型工件滚道超精

超精器的优点1.可对任意沟道形状进行超精加工2.可对被超精工件的外滚道超精加工3.无需定位支撑不对被超精工件造成损伤4.使用方便灵活，机动性能强5.不受被超精工件的规格型号的限制

经过对比可以看出，全新研发的超精器可对调心轴承滚道（内外滚道），圆锥轴承（内外滚道）轧机轴承（内外滚道）实现稳定精准的超精加工，轴承滚道超精器的研发完全达到设计标准，符合工艺要求。超精器的发明不但可弥补传统超精机的不足，而且还突破了超精工序的瓶颈。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种轴承滚道超精器，其特征在于，包括机床床身(1)，所述机床床身(1)一侧设有床头箱(2)，所述床头箱(2)上设有工装夹具(3)，所述工装夹具(3)内设有工件(4)，所述机床床身(1)上设有横向滑轨(5)，所述横向滑轨(5)上设有横向滑架(6)，所述横向滑架(6)上通过纵向滑动组件安装有超精组件。

2.根据权利要求1所述的一种轴承滚道超精器，其特征在于，所述纵向滑动组件包括设于所述横向滑架(6)上的纵向滑轨(7)，所述纵向滑轨(7)上设有纵向滑块(8)。

3.根据权利要求2所述的一种轴承滚道超精器，其特征在于，所述超精组件包括与所述纵向滑块(8)固定连接的超精机械臂(9)，所述超精机械臂(9)端部安装有油石(10)。

4.根据权利要求3所述的一种轴承滚道超精器，其特征在于，所述横向滑轨(5)与所述纵向滑轨(7)异面垂直。

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