球铰轴承研磨装置的制作方法

本发明涉及精密机械加工技术领域，具体涉及一种激光惯性导航专用球铰轴承生产加工中的研磨装置。

背景技术：

球铰轴承作为冲击隔离器部件的关键部件之一，在冲击隔离器的上台体组件和下台体组件之间均需要安装，其精度和性能直接影响冲击隔离器的减震隔振效果和恢复精度。由于多种型号的激光惯性导航装置上均需安装该型球铰轴承，生产能力需同步跟进。目前，有的企业生产球铰轴承的方法为，将现有的钢球进行改制后用螺钉进行连接，组装成球铰轴承，这种方式在振动试验时出现过球铰轴承卡死的情况，也存在螺纹松动的风险，而球铰轴承中的球和球铰杆为整体式加工可以解决螺纹松动问题。球铰轴承生产的好坏对军品的性能指标有较大影响，需要有合适的加工方法确保球铰轴承的生产质量。作为球铰轴承生产过程中关键工序之一的研磨，其加工过程直接影响到球铰轴承中球与球窝的配合间隙、表面粗糙度和面型精度，生产过程需要使用专用研磨装置，以保证球铰轴承的质量，提高生产效率。然而现有的研磨装置，机构复杂，装置制造周期长，成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的高硬度球铰轴承加工中研磨技术问题，提供一种球铰轴承研磨装置，它能够对表面硬度不小于hrc55的球铰轴承进行研磨，使球铰轴承能在±20°摆动角内自由转动，球与球窝的配合间隙在0.008mm以内，表面粗糙度不大于ra0.8，保证加工质量，提高加工效率；实现球铰轴承的批量化生产，满足激光惯导产品的安装需求。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种球铰轴承研磨装置，包括基座、主轴电机、连接轴、曲柄电机、曲柄、滑块和导杆；所述主轴电机安装于所述基座上，所述连接轴的一端与所述主轴电机连接、另一端与球铰轴承底部固定连接；所述曲柄电机安装于所述基座上，所述曲柄与所述曲柄电机连接，所述滑块安装于所述曲柄的偏心位置，所述导杆穿设于所述滑块中，滑块能够沿所述导杆滑动，所述导杆的一端与球铰轴承的球铰杆固定连接；所述基座、曲柄、滑块、导杆和连接轴构成摆动导杆机构，所述主轴电机驱动所述连接轴转动，使球铰轴承的球窝沿着连接轴的轴心线转动，所述曲柄电机带动曲柄转动，进而使导杆沿着通过球心并垂直曲柄端面的轴线进行转动。

上述方案中，所述球铰轴承研磨装置还包括导向座和导向套，所述滑块上安装所述导向座，所述导向座中安装所述导向套，所述导向套中连接所述导杆，通过所述导向座和导向套施加摩擦力，使球铰轴承的球与球窝沿着导杆的轴线方向的转动产生速度差，使球在球窝中做均匀的相对转动，实现对球铰轴承进行研磨加工。

上述方案中，所述导向座上沿径向安装有紧定螺钉，紧定螺钉与导向座内部的导向套抵触，通过紧定螺钉调节导向套与导杆的摩擦力。

上述方案中，所述曲柄上安装有轴承盖，所述轴承盖内安装有轴承，所述轴承上安装有滑块连接座，所述滑块安装于所述滑块连接座上。

上述方案中，所述主轴电机安装于所述基座的下部，所述主轴电机与连接轴通过主轴联轴器连接；所述曲柄电机安装于所述基座的上部，所述曲柄电机与曲柄通过曲柄联轴器连接。

上述方案中，所述基座包括底板和安装于所述底板上的框架结构，所述底板上设有用于与其他工作平台相连的接口；所述框架结构下部安装有电机安装座和主轴轴承座，所述主轴电机安装于所述电机安装座上，所述连接轴安装于所述主轴轴承座上，所述连接轴通过主轴联轴器与主轴电机连接，连接轴的上端面为球铰轴承底座的接口。

上述方案中，所述框架结构上部安装所述曲柄电机，框架结构上部还安装有曲柄轴承座，所述曲柄安装于曲柄轴承座上；所述导杆的上端穿设于滑块中，导杆的下端为球铰轴承球铰杆的安装接口。

上述方案中，所述球铰轴承研磨装置还包括控制器，所述控制器安装于所述基座上，所述控制器分别与所述主轴电机、曲柄电机连接，以控制两个电机的电源开关和转速。

上述方案中，所述基座的顶部安装有吊环螺钉，以便于该装置的搬运。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的球铰轴承研磨装置可以解决高硬度球铰轴承加工中研磨技术问题，能够对表面硬度不小于hrc55的球铰轴承进行研磨，使球铰轴承在±20°摆动角内自由转动，球与球窝的配合间隙在0.008mm以内，表面粗糙度不大于ra0.8，保证加工质量。相对手工研磨方式，可显著提高加工效率，可用该装置实现球铰轴承的批量化生产，满足激光惯导产品的安装需求。

2、本发明的球铰轴承研磨装置的结构简单、装置制造周期短、成本高、操作方便，便于推广。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明球铰轴承研磨装置的结构示意图；

图2是图1所示球铰轴承研磨装置的主视图；

图3是图1所示球铰轴承研磨装置的侧视图；

图4是本发明球铰轴承研磨装置与球铰轴承的接口装配示意图；

图5是本发明球铰轴承研磨装置的导向座和导向套局部剖视图。

图中：100、研磨装置；10、基座；11、底板；12、框架结构；21、主轴电机；22、电机安装座；23、主轴联轴器；24、主轴轴承座；25、连接轴；31、曲柄电机；32、曲柄；33、导杆；34、滑块；341、滑块连接座；35、导向座；351、紧定螺钉；36、导向套；37、轴承盖；38、曲柄联轴器；39、曲柄轴承座；40、控制器；50、吊环螺钉；200、球铰轴承；201、下球窝；202、上球窝；203、球铰杆。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图4所示，本发明中需要研磨的球铰轴承200包括球窝和球铰杆203，球窝包括下球窝201和上球窝202。

如图1-3所示，为本发明一较佳实施例的球铰轴承研磨装置100，包括基座10、主轴电机21、连接轴25、曲柄电机31、曲柄32、滑块34和导杆33。主轴电机21安装于基座10上，连接轴25的一端与主轴电机21连接、另一端为球铰轴承200底部的接口。曲柄电机31安装于基座10上，曲柄32与曲柄电机31连接，滑块34安装于曲柄32的偏心位置，导杆33穿设于滑块34中，滑块34能够沿导杆33滑动，导杆33的下端为球铰轴承200球铰杆203的安装接口。基座10、曲柄32、滑块34、导杆33和连接轴25构成摆动导杆机构，主轴电机21驱动连接轴25转动，使球铰轴承200的球窝沿着连接轴25的轴心线转动，曲柄电机31带动曲柄32转动，进而使导杆33沿着通过球心并垂直曲柄32端面的轴线进行转动，从而实现对球铰轴承200的研磨。具体的，如图4所示，连接轴25与球铰轴承200底部采用螺钉固定连接，导杆33的下端与球铰杆203上端通过螺纹固定连接。需要说明的是，图1中的箭头a表示曲柄的转动方向，箭头b和c表示导杆33两个方向的转动，箭头d表示连接轴25的转动方向。

进一步优化，本实施例中，如图5所示，球铰轴承研磨装置100还包括导向座35和导向套36，滑块34上安装导向座35，导向座35中安装导向套36，导向套36中连接导杆33。导向座35上沿径向安装有紧定螺钉351，紧定螺钉351与导向座35内部的导向套36抵触，通过紧定螺钉351调节导向套36与导杆33的摩擦力，使球铰轴承200的球与球窝沿着导杆33轴线方向的转动产生速度差，使球在球窝中做均匀的相对转动，实现对球铰轴承200进行研磨加工。

进一步优化，本实施例中，曲柄32上安装有轴承盖37，轴承盖37内安装有轴承，轴承上安装有滑块连接座341，滑块34安装于滑块连接座341上。

进一步优化，本实施例中，主轴电机21安装于基座10的下部，主轴电机21与连接轴25通过主轴联轴器23连接，主轴电机21用于提供动力，通过主轴联轴器23将动力传递给连接轴25。曲柄电机31安装于基座10的上部，曲柄电机31与曲柄32通过曲柄联轴器38连接，通过曲柄联轴器38将动力传递给曲柄32。两个联轴器起到传递动力、过载断裂保护电机的作用。

进一步优化，本实施例中，基座10包括底板11和安装于底板11上的框架结构12，底板11上设有用于与其他工作平台相连的接口，包括四个通孔，采用地脚螺栓进行固定。框架结构12下部安装有电机安装座22和主轴轴承座24，主轴电机21安装于电机安装座22上，连接轴25安装于主轴轴承座24上，连接轴25通过主轴联轴器23与主轴电机21连接，连接轴25的上端面为球铰轴承200底座的接口。

进一步优化，本实施例中，框架结构12上部安装曲柄电机31，框架结构12上部还安装有曲柄轴承座39，曲柄32安装于曲柄轴承座39上。导杆33的上端穿设于滑块34和导向套36中，导杆33的下端为球铰轴承200球铰杆203的安装接口。

进一步优化，本实施例中，球铰轴承研磨装置100还包括控制器40，控制器40安装于基座10上，控制器40分别与主轴电机21、曲柄电机31连接，以控制两个电机的电源开关和转速。基座10上提供了其他零件和控制器40的安装接口位置。

进一步优化，本实施例中，基座10的顶部安装有两个吊环螺钉50，以便于该装置的搬运。

本发明的球铰轴衬研磨装置100的使用过程为：将球铰轴承200中涂抹研磨膏，将需要研磨的球铰轴承200安装于连接轴25和导杆33上，用手转动曲柄32，确保可以完成一个周期的往复运动，然后接通电源，按下控制器40上的开关，调节转速，便可对球铰轴承200进行研磨。

本发明的球铰轴衬研磨装置100可以解决高硬度球铰轴承200加工中研磨技术问题，能够对表面硬度不小于hrc55的球铰轴承200进行研磨，使球铰轴承200在±20°摆动角内自由转动，球与球窝的配合间隙在0.008mm以内，表面粗糙度不大于ra0.8，保证加工质量。相对手工研磨方式，可显著提高加工效率，可用该装置实现球铰轴承200的批量化生产，满足激光惯导产品的安装需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。