一种圆锥滚子立轴球头端面磨削装置的制作方法

本发明涉及滚子轴承生产设备领域，具体的说是一种圆锥滚子立轴球头端面磨削装置。

背景技术：

圆锥滚子球头端面加工是加工圆锥滚子工序中不可或缺的一道工序。目前国内由于受加工设备、进料工装配制、砂轮、操作技能等多个因素的影响，普遍采用球面砂轮以通过式磨削方式来进行圆锥滚子球头端面磨削加工，在加工过程中通过工装夹持圆锥滚子以公转的形式使圆锥滚子的端面与球面砂轮接触磨削。现有技术中的滚子球头端面磨削装置存在以下两方面的问题，一方面，现有的进料工装不能很好的将圆锥滚子夹持固定，使得圆锥滚子在磨削过程中容易产生跳轴现象，影响磨削效果；另一方面，圆锥滚子在磨削过程中产生的自转不恒定或仅通过与球面砂轮间的摩擦进行自由转动，使磨削几何形状不稳定，球基面曲率半径散差值较大，不利于提高圆锥滚子的使用寿命。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种可避免圆锥滚子在磨削过程中产生的跳轴现象，并可强制圆锥滚子匀速自转以提高磨削效果的圆锥滚子立轴球头端面磨削装置。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种圆锥滚子立轴球头端面磨削装置，包括机架以及设置在机架上的进料工装和球面砂轮；进料工装包括沿竖直方向固定在机架上的套筒、转动套设在套筒中的空心轴以及转动套设在空心轴中的主轴，在空心轴和主轴的下端分别设有传动部，在机架上设有与两个传动部连接并驱动空心轴和主轴以差速反向旋转的驱动机构，在空心轴的上端设有随空心轴同步转动的下压盘，在主轴的上端设有随主轴同步转动的上压盘，在主轴上位于上压盘和下压盘之间转动设有隔离盘，在隔离盘的外缘间隔开设有多个用于夹持待加工圆锥滚子的u形槽，在上压盘和下压盘上分别设有用于拨动u形槽中的待加工圆锥滚子转动的环形凸起。

优选的，下压盘与空心轴固定连接，上压盘通过花键结构滑动设置在主轴上，在主轴顶部的外壁上开设有螺纹段并配合安装有螺母，螺母的下沿间隔固定设有多根用于将上压盘朝向下压盘方向压紧的弹簧。

优选的，位于上压盘上的环形凸起由上压盘的外缘朝向u形槽方向弯折一体成型；位于下压盘上的环形凸起由下压盘的外缘朝向u形槽方向弯折一体成型。

优选的，空心轴上的传动部为固定在空心轴上的第一齿轮，主轴上的传动部为固定在主轴上的第二齿轮，驱动机构包括固定在机架上的第一电机和第二电机，第一电机输出轴上设有与第一齿轮啮合连接的第三齿轮，第二电机输出轴上设有与第二齿轮啮合连接的第四齿轮。

优选的，球面砂轮同轴固在设置于第三电机输出轴上的夹具内，第三电机连接在滑动设置于机架上的电机座上，在电机座上设有用于调整第三电机输出轴仰角和摆角的角度调整机构，在机架上设有用于驱动电机座朝向进料工装方向进给运动的第四电机。

有益效果

本发明中的隔离盘上开设有多个用于夹持圆锥滚子的u形槽，位于隔离盘的上下两侧分别设有上压盘和下压盘，并在上压盘和下压盘上对应u形槽的位置设有环形凸起。一方面，环形凸起可在磨削过程中与u形槽配合对圆锥滚子进行稳定的夹持，避免其产生跳轴现象。另一方面，通过空心轴和主轴的差速反向转动，由两个环形凸起共同拨动u形槽内的圆锥滚子强制匀速自转，再由满载匀速自转的圆锥滚子带动隔离盘转动以使圆锥滚子产生工装，使隔离盘上的多个圆锥滚子逐个与高速转动的球面砂轮接触并磨削，从而使得圆锥滚子磨削集合形状稳定，曲率半径散差值小，利于提高圆锥滚子的使用寿命名。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图中标记：1、夹具，2、球面砂轮，3、弹簧，4、螺母，5、上压盘，6、隔离盘，7、下压盘，8、环形凸起，9、u形槽，10、空心轴，11、主轴，12、套筒，13、机架，14、第一齿轮，15、第二齿轮。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种圆锥滚子立轴球头端面磨削装置，包括机架13以及设置在机架13上的进料工装和球面砂轮2。球面砂轮2的中心线与进料工装所夹持的圆锥滚子的中心轴线重合对应，通过球面砂轮2的高速转动、圆锥滚子的自转以及圆锥滚子随进料工装的公转配合进行球头端面的磨削作业。

进料工装包括沿竖直方向固定在机架13上的套筒12，套筒12的外壁通过多个螺栓与机架13固定连接。在套筒12中转动设有空心轴10，在空心轴10中转动设有主轴11。为了避免空心轴10和主轴11产生的轴向攒动，在空心轴10与套筒12之间以及主轴11与空心轴10之间均设有止推轴承。

空心轴10的两端均穿出套筒12分布，中心轴的两端均穿出空心轴10分布。在空心轴10的上端设有随空心轴10同步转动的下压盘7，在主轴11的上端设有随主轴11同步转动的上压盘5。在主轴11上位于上压盘5和下压盘7之间转动设有隔离盘6，隔离盘6与主轴11之间设有可保证隔离板相对于主轴11自由转动的滚动轴承。在隔离盘6的外缘间隔开设有多个用于夹持待加工圆锥滚子的u形槽9，在上压盘5和下压盘7上对应u形槽9的位置分别设有环形凸起8。环形凸起8起到两方面的作用，一是辅助u形槽9夹紧圆锥滚子防止其跳轴，二是通过空心轴10和主轴11的差速反转拨动圆锥滚子产生匀速的自转，并由圆锥滚子自转产生的推动力推动隔离盘6转动而使圆锥滚子以主轴11为中心产生公转。

本实施例中位于上压盘5上的环形凸起8由上压盘5的外缘朝向u形槽9方向弯折一体成型；位于下压盘7上的环形凸起8由下压盘7的外缘朝向u形槽9方向弯折一体成型。下压盘7与空心轴10以螺栓固定连接，上压盘5通过花键结构滑动设置在主轴11上，在主轴11顶部的外壁上开设有螺纹段并配合安装有螺母4，螺母4的下沿间隔固定设有多根用于将上压盘5朝向下压盘7方向压紧的弹簧3，使本发明可适用于多种不同规格的圆规滚子磨削。

为了实现主轴11和空心轴10的差速反向旋转，本发明在空心轴10和主轴11的下端分别设有传动部，在机架13上设有与两个传动部连接并驱动空心轴10和主轴11以差速反向旋转的驱动机构。空心轴10上的传动部为固定在空心轴10上的第一齿轮14，主轴11上的传动部为固定在主轴11上的第二齿轮15，驱动机构包括固定在机架13上的第一电机和第二电机，第一电机输出轴上设有与第一齿轮14啮合连接的第三齿轮，第二电机输出轴上设有与第二齿轮15啮合连接的第四齿轮。在本发明的另一种实施方式中，空心轴10和主轴11的旋转动力来自同一个电机，该电机的输出轴与主轴11直接传动连接，与空心轴10通过齿轮组啮合传动连接。由同一个电机驱动书主轴11与主轴11的旋转，可避免两台电机共同驱动状态下的不稳定性。

本发明的球面砂轮2同轴固在设置于第三电机输出轴上的夹具1内，第三电机连接在滑动设置于机架13上的电机座上，在电机座上设有用于调整第三电机输出轴仰角和摆角的角度调整机构。在电机座上相背于角度调整机构的一侧设有燕尾型的滑槽，在机架13上设有与燕尾形滑槽滑动配合的滑轨以及用于驱动电机座沿滑轨朝向进料工装方向进给运动的第四电机。

技术特征：

技术总结
本发明涉及滚子轴承生产设备领域，具体的说是一种圆锥滚子立轴球头端面磨削装置。包括机架以及设置在机架上的进料工装和球面砂轮；进料工装包括套筒、转动套设在套筒中的空心轴以及转动套设在空心轴中的主轴，在机架上设有驱动空心轴和主轴以差速反向旋转的驱动机构，在空心轴的上端设有下压盘，在主轴的上端设有上压盘，在主轴上位于上压盘和下压盘之间转动设有隔离盘，在隔离盘的外缘间隔开设有多个用于夹持待加工圆锥滚子的U形槽，在上压盘和下压盘上分别设有用于拨动U形槽中的待加工圆锥滚子转动的环形凸起。本发明可避免圆锥滚子在磨削过程中产生的跳轴现象，并可强制圆锥滚子匀速自转以提高磨削效果。

技术研发人员：张海冰;郭昊卿
受保护的技术使用者：河南卫创轴承精工科技有限公司
技术研发日：2018.08.15
技术公布日：2018.11.16