CN221911186U - 陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及陶瓷轴承加工技术领域，具体公开了一种陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置。该倒角及凸度磨削装置包括机架，机架上设置有碗型砂轮，碗型砂轮连接有砂轮进给机构，砂轮进给机构能够驱动碗型砂轮沿X轴及Y轴方向运动；碗型砂轮一侧的设置有用于定位夹持陶瓷圆柱滚子的定位夹紧组件，夹持状态下陶瓷圆柱滚子的中心轴线与定位夹紧组件的夹持中心线共线；定位夹紧组件连接有旋转驱动机构及工件进给机构，旋转驱动机构能够驱动定位夹紧组件以夹持中心线为转动轴线进行旋转，工件进给机构能够驱动定位夹紧组件运动以进给陶瓷圆柱滚子。该倒角及凸度磨削装置能够实现对陶瓷圆柱滚子进行倒角及凸度加工，并且加工精度高，效率高。

Description

陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置

技术领域

本实用新型涉及陶瓷轴承加工技术领域，尤其涉及一种陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置。

背景技术

当陶瓷圆柱滚子轴承在重载、高转速、润滑条件差的条件下工作时，滚子端部会出现应力集中，一旦存在滚子倒角尺寸精度差的情况，会因运转失稳而导致滚子过早产生疲劳剥落。故需要对陶瓷滚子端部进行修形以减小滚子端部的应力集中、提高陶瓷滚子倒角加工精度以提高滚子运转时的稳定性。

现有技术中，钢制圆柱滚子一般采用车床进行圆柱滚子倒角加工，对于倒角形状和尺寸精度要求高的钢制圆柱滚子，一般采用成型砂轮进行切入式磨削或者采用摆头磨床进行摆动式磨削，但在面对陶瓷圆柱滚子加工时，由于陶瓷材料属于高硬度材料，采用钢制滚子倒角的加工方法加工陶瓷滚子倒角会使端部出现崩边现象，无法保证陶瓷滚子的加工质量。传统的陶瓷滚子倒角加工方式是，通过人工握持锉刀对陶瓷滚子端部倒角进行打磨，依靠工人经验和人眼进行定位和打磨，去除效率低，精度差，且无法对滚子端部进行凸度加工。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置，能够实现对陶瓷圆柱滚子进行倒角及凸度加工，并且加工精度高，效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置，包括机架，所述机架上设置有碗型砂轮，所述碗型砂轮连接有砂轮进给机构，所述砂轮进给机构能够驱动所述碗型砂轮沿X轴及Y轴方向运动；所述碗型砂轮一侧的设置有用于定位夹持陶瓷圆柱滚子的定位夹紧组件，夹持状态下陶瓷圆柱滚子的中心轴线与所述定位夹紧组件的夹持中心线共线；所述定位夹紧组件连接有旋转驱动机构及工件进给机构，所述旋转驱动机构能够驱动所述定位夹紧组件以夹持中心线为转动轴线进行旋转，所述工件进给机构能够驱动所述定位夹紧组件运动以进给陶瓷圆柱滚子。

进一步地，所述砂轮进给机构包括电主轴、主轴夹及十字滑台，所述十字滑台安装在所述机架上，所述主轴夹与所述十字滑台的滑块连接，所述电主轴被夹持固定在所述主轴夹内，所述碗型砂轮同轴连接于所述电主轴的一端。

进一步地，所述工件进给机构包括用于承载所述定位夹紧组件的方通焊接机架、中空旋转平台、减速器及伺服电机；所述中空旋转平台与所述机架连接，所述中空旋转平台的输入轴通过所述减速器与所述减速器连接；所述方通焊接机架与所述中空旋转平台的输出端连接。

进一步地，所述方通焊接机架上连接有X-Y轴位移平台；所述X-Y轴位移平台包括第一滑台、驱动所述第一滑台滑动的第一驱动组件、滑动连接于所述第一滑台顶面的第二滑台及驱动所述第二滑台滑动的第二驱动组件，所述第一滑台及所述第二滑台中，其中一个沿X轴方向滑动，另一沿Y轴方向滑动；所述定位夹紧组件安装在所述第二滑台上。

进一步地，所述第一驱动组件及所述第二驱动组件均包括丝杆、与所述丝杆配合的丝杆螺母及连接于所述丝杆一端的调节旋钮。

进一步地，所述定位夹紧组件包括气动旋转夹座、主轴头、空心的主轴、夹头、拉杆及气缸；所述主轴头及所述气缸连接于所述气动旋转夹座上；所述主轴转动连接于所述主轴头内；所述拉杆的一端轴向活动地伸入所述主轴内与所述夹头连接，另一端与所述气缸的驱动端转动连接。

进一步地，所述旋转驱动机构包括主动轮、从动轮、同步带及电动机；所述电动机安装在所述气动旋转夹座上，用于驱动所述主动轮转动；所述从动轮与所述主轴同轴连接；所述主动轮及所述从动轮之间通过所述同步带连接。

进一步地，还包括位于所述砂轮磨削位置上方的视觉组件，所述视觉组件包括与所述机架连接的相机支架及由上向下依次设置于所述相机支架上的工业相机、工业镜头和光源。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型不需要对砂轮进行仿形修整，采用碗型砂轮端面进行倒角及凸度磨削，通过工件进给机构的圆周进给来获得高精度的倒角及凸度。

2、本实用新型利用X-Y轴位移平台将不同型号的滚子的倒角圆心及凸度圆弧圆心调整至工件进给机构的回转轴线上，利用砂轮进给机构使碗型砂轮进给至与设计要求的倒角圆弧及凸度圆弧相切，可完成不同型号的陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度的加工。

3、本实用新型精度保持性好，碗型砂轮通过十字滑台完成X轴进给运动时可做沿Y轴的振荡运动，可保证碗型砂轮端面均匀磨损，减少修整次数。

4、本实用新型利用视觉组件可提供一个以工件进给机构的回转中心为原点的坐标系来确定工件和碗型砂轮的坐标，有利于实现在线测量倒角及凸度尺寸，观察工件磨削质量。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型提出的一种陶瓷圆柱滚子的倒角及凸度磨削装置的立体结构图。

图2为图1中定位夹紧组件的立体结构图。

图3为图1中工件进给机构的立体结构图。

图4为图1中砂轮进给机构的立体结构图。

图5为图1中视觉组件立体的结构图。

图中：1-定位夹紧组件；11-气动旋转夹座；12-X-Y轴位移平台；13-陶瓷圆柱滚子；111-气缸；112-夹头；113-电动机；114-同步带；115-第二螺栓；116-主轴；117-主轴头；118-拉杆；121-第一滑台；122-第二滑台；123-调节旋钮；14-旋转驱动机构；2-工件进给机构；21-方通焊接机架；22-中空旋转平台；23-减速器；24-伺服电机；211-螺纹孔；212-第一螺栓；213-第三定位销孔；221-第一定位销孔；222-第一螺栓孔；3-砂轮进给机构；31-电主轴；32-主轴夹；33-碗型砂轮；34-十字滑台；35-十字滑台底座；321-第四螺栓；322-第三螺栓；341-X轴调节手轮；342-Y轴调节手轮；351-第二定位销孔；352-第二螺栓孔；4-视觉组件；41-工业相机；42-工业镜头；43-光源；44-相机支架；45-相机固定板；46-光源固定板；47-第三螺栓孔；5-机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例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，都属于本实用新型的保护范围。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”“下”“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或原件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。现结合说明书附图和具体实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种陶瓷圆柱滚子13的倒角及凸度磨削装置，包括机架5，机架5上设置有碗型砂轮33，该碗型砂轮33连接有砂轮进给机构3，该砂轮进给机构3用于驱动碗型砂轮33沿X轴及Y轴方向运动；碗型砂轮33一侧的设置有用于定位夹持陶瓷圆柱滚子13的定位夹紧组件1，夹持状态下陶瓷圆柱滚子13的中心轴线与定位夹紧组件1的夹持中心线共线；定位夹紧组件1连接有旋转驱动机构14及工件进给机构2，旋转驱动机构14用于驱动定位夹紧组件1以夹持中心线为自转轴线进行旋转，工件进给机构2用于驱动定位夹紧组件1运动以进给陶瓷圆柱滚子13。

具体的，如图2所示，定位夹紧组件1包括气动旋转夹座11、主轴头117、空心的主轴116、夹头112、拉杆118及气缸111。其中，主轴头117及气缸111连接于气动旋转夹座11上；主轴116转动连接于主轴头117内；拉杆118的一端可轴向活动地伸入主轴116内与夹头112螺纹连接，另一端与气缸111的驱动端转动连接。使用时，在气缸111的驱动下，拉杆118后缩带动夹头112后缩，使夹头112被卡在主轴116的孔内以定位夹持陶瓷圆柱滚子13。

如图2所示，旋转驱动机构14包括主动轮、从动轮、同步带114及电动机113；其中，电动机113安装在气动旋转夹座11上，用于驱动主动轮转动；从动轮与主轴116同轴连接；主动轮及从动轮之间通过同步带114连接。在磨削过程中，电动机113通过带传动驱动主轴116转动，主轴116带动夹头112及拉杆118旋转，使得被夹持的陶瓷圆柱滚子13进行自转以进行旋转磨削。

如图3所示，工件进给机构2包括用于承载定位夹紧组件1的方通焊接机架21、中空旋转平台22、减速器23及伺服电机24。其中，中空旋转平台22上开设有用于与机架5连接的第一螺栓孔222和第一定位销孔221，该中空旋转平台22的输入轴通过减速器23与伺服电机24连接；方通焊接机架21底部开设有第三定位销孔213，并通过第一螺栓212与中空旋转平台22的输出端连接。本实施例中，中空旋转平台22可采用川铭精工生产的THG系列。

进一步地，方通焊接机架21的顶部台面上开设有螺纹孔211，用于固定X-Y轴位移平台12。如图2所示，该X-Y轴位移平台12包括第一滑台121、驱动第一滑台121滑动的第一驱动组件、滑动连接于第一滑台121顶面的第二滑台122及驱动第二滑台122滑动的第二驱动组件，第一滑台121及第二滑台122中，其中一个沿X轴方向滑动，另一沿Y轴方向滑动；气动旋转夹座11通过第二螺栓115安装在第二滑台122上。

优选的，第一驱动组件及第二驱动组件均包括丝杆、与丝杆配合的丝杆螺母及连接于丝杆一端的调节旋钮123。使用时，通过旋拧这两个调节旋钮123，可调节陶瓷圆柱滚子13在水平面内的坐标位置，使陶瓷圆柱滚子13的倒角圆心或凸度圆弧圆心移动至工件进给机构2的回转轴线上。

如图4所示，砂轮进给机构3包括电主轴31、主轴夹32及十字滑台34。其中，十字滑台34安装在机架5上，并设置有X轴调节手轮341和Y轴调节手轮342；该十字滑台34的底部设置有十字滑台底座35，该十字滑台底座35开设有用于与机架5连接的第二螺栓孔352和第二定位销孔351；本实施例中，十字滑台34可采用NBK锅屋百迪生产的TAS-XY系列产品。主轴夹32通过第三螺栓322安装在十字滑台34的滑块上，电主轴31通过第四螺栓321被夹持固定在主轴夹32内，碗型砂轮33同轴连接于电主轴31的一端。使用时，在该砂轮进给机构3的驱动下，实现了碗型砂轮33沿X、Y轴方向的进给运动和Y轴方向的振荡运动。

本实用新型在磨削过程中采用碗型砂轮的端面进行磨削，可保证陶瓷圆柱滚子13的倒角及凸度磨削质量。

该倒角及凸度磨削装置还包括位于碗型砂轮33磨削位置上方的视觉组件4，如图5所示，该视觉组件4包括与机架5连接的支架44及由上向下依次设置于支架44上的工业相机41、工业镜头42和光源43。具体的，支架44底部开设有用于与机架5连接的第三螺栓孔47，工业相机41通过相机固定板45安装在相机支架44上，工业镜头42与工业相机41连接，光源43通过光源固定板46安装在支架44上。使用时，通过该视觉组件4可实现对碗型砂轮33及待加工的陶瓷圆柱滚子13进行精准定位，同时有利于实现在线测量加工后的倒角及凸度尺寸、观察工件磨削质量。

本实用新型的陶瓷圆柱滚子13的倒角及凸度磨削装置，使用时，采用定位夹紧组件1定位夹持待加工的陶瓷圆柱滚子13，利用工件进给机构2驱动陶瓷圆柱滚子13进行圆周进给运动，利用砂轮进给机构3驱动碗型砂轮33沿X轴及Y轴方向进行进给运动，采用碗型砂轮33的端面对陶瓷圆柱滚子13进行磨削，加工效率高、精度高，保证了陶瓷圆柱滚子13的倒角及凸度磨削质量。

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，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，包括机架(5)，所述机架(5)上设置有碗型砂轮(33)，所述碗型砂轮(33)连接有砂轮进给机构(3)，所述砂轮进给机构(3)能够驱动所述碗型砂轮(33)沿X轴及Y轴方向运动；所述碗型砂轮(33)一侧的设置有用于定位夹持陶瓷圆柱滚子(13)的定位夹紧组件(1)，夹持状态下陶瓷圆柱滚子(13)的中心轴线与所述定位夹紧组件(1)的夹持中心线共线；所述定位夹紧组件(1)连接有旋转驱动机构(14)及工件进给机构(2)，所述旋转驱动机构(14)能够驱动所述定位夹紧组件(1)以夹持中心线为转动轴线进行旋转，所述工件进给机构(2)能够驱动所述定位夹紧组件(1)运动以进给陶瓷圆柱滚子(13)。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述砂轮进给机构(3)包括电主轴(31)、主轴夹(32)及十字滑台(34)，所述十字滑台(34)安装在所述机架(5)上，所述主轴夹(32)与所述十字滑台(34)的滑块连接，所述电主轴(31)被夹持固定在所述主轴夹(32)内，所述碗型砂轮(33)同轴连接于所述电主轴(31)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述工件进给机构(2)包括用于承载所述定位夹紧组件(1)的方通焊接机架(21)、中空旋转平台(22)、减速器(23)及伺服电机(24)；所述中空旋转平台(22)与所述机架(5)连接，所述中空旋转平台(22)的输入轴通过所述减速器(23)与所述减速器(23)连接；所述方通焊接机架(21)与所述中空旋转平台(22)的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述方通焊接机架(21)上连接有X-Y轴位移平台(12)；所述X-Y轴位移平台(12)包括第一滑台(121)、驱动所述第一滑台(121)滑动的第一驱动组件、滑动连接于所述第一滑台(121)顶面的第二滑台(122)及驱动所述第二滑台(122)滑动的第二驱动组件，所述第一滑台(121)及所述第二滑台(122)中，其中一个沿X轴方向滑动，另一沿Y轴方向滑动；所述定位夹紧组件(1)安装在所述第二滑台(122)上。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述第一驱动组件及所述第二驱动组件均包括丝杆、与所述丝杆配合的丝杆螺母及连接于所述丝杆一端的调节旋钮(123)。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述定位夹紧组件(1)包括气动旋转夹座(11)、主轴头(117)、空心的主轴(116)、夹头(112)、拉杆(118)及气缸(111)；所述主轴头(117)及所述气缸(111)连接于所述气动旋转夹座(11)上；所述主轴(116)转动连接于所述主轴头(117)内；所述拉杆(118)的一端轴向活动地伸入所述主轴(116)内与所述夹头(112)连接，另一端与所述气缸(111)的驱动端转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(14)包括主动轮、从动轮、同步带(114)及电动机(113)；所述电动机(113)安装在所述气动旋转夹座(11)上，用于驱动所述主动轮转动；所述从动轮与所述主轴(116)同轴连接；所述主动轮及所述从动轮之间通过所述同步带(114)连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种陶瓷圆柱滚子(13)的倒角及凸度磨削装置，其特征在于，还包括位于所述碗型砂轮(33)磨削位置上方的视觉组件，所述视觉组件包括与所述机架(5)连接的相机支架(44)及由上向下依次设置于所述相机支架(44)上的工业相机(41)、工业镜头(42)和光源(43)。