一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体来说，涉及一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机。

背景技术：

随着各行业对圆锥、圆柱滚子轴承精度、寿命要求的提高，对滚动体既滚子的要求也越来越高，其中在对滚子的各项加工中，对滚子端面的加工也越为重要。目前，在滚子球基面加工中，多采用简单的卧式球基面磨床，由于结构的限制，工作盘不能做得很大，同时由于轴线在水平方向，易产生偏心振动，转速也不能很高。由于球基面直径的大小取决于工作盘的直径，这样就无法加工大直径的球基面；由于转速无法调高，使球基面加工效率低下，加工质量无法提高。另外，大多数滚子球基面加工时，把磨削作为球基面加工的最终工序，加工质量(尤其是外观质量)无法进一步提高。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机，包括床身，所述床身的顶端设置有工作台以及下盘轴部件，所述下盘轴部件的顶端设置有导轮盘一，所述下盘轴部件一侧设置有立柱，所述立柱与所述床身之间设置有调节装置，所述立柱一侧设置有上盘轴部件，所述上盘轴部件的顶端设置有伺服电机一，所述上盘轴部件的底端设置有导轮盘二，所述导轮盘一与所述导轮盘二的同侧设置有上料位，所述上料位一侧且位于所述导轮盘一的下方设置有下料斗，所述导轮盘一圆周外侧且与所述立柱相对位置设置有若干超精装置，所述超精装置上设置有油石，所述立柱与所述上料位之间设置有砂轮装置；其中，所述上盘轴部件包括升降装置与上盘轴组件，所述升降装置包括设置在所述立柱顶端的升降机，所述升降机的底端设置有液压缸，所述液压缸的底端设置有滑座，所述滑座与所述立柱之间设置有齿条，所述滑座与所述立柱上v形导轨间设置有齿轮偏心轴，所述齿轮偏心轴圆周外侧设置有双圆柱滚子轴承，且所述齿轮偏心轴与所述双圆柱滚子轴承与所述齿条相配合。

进一步的，为了有效地弥补加工精度的不足与上、下盘轴不同轴的缺陷，进而有效地提高导轨的定位精度和刚性，降低机械加工精度不足给机床精度带来的影响，同时使调整更方便，所述调节装置包括设置在所述立柱底部的三点螺纹与球头垫圈。

进一步的，为了使所述上盘轴与所述升降装置相配合，实现所述上盘轴的单向调整，使调节更简单更方便，所述上盘轴通过所述液压缸压紧后，使上、下轴盘对工件的夹持力得到有效的控制，使产品质量更稳定，所述上盘轴组件包括设置在所述滑座上的上盘轴，所述上盘轴圆周外侧套设有隔套一，所述隔套一圆周外侧设置有套筒一，所述上盘轴与所述套筒一之间且位于所述隔套一的两端设置有精密角接触球轴承，所述上盘轴远离所述导轮盘二的一端设置有伺服电机安装架。

进一步的，为了通过所述同步带轮由所述伺服电机二带动，使所述下盘轴及安装在所述下盘顶端的所述导轮盘一做高精度的旋转运动，并保证在正常工作载荷下不丢转，同时所述隔离盘轴与所述隔离盘相配合，通过人工旋转，主要用于人工修整砂轮，同时也与上、下轴盘形成存料间隙，所述下盘轴部件包括固定在所述床身上的套筒二，所述套筒二内套设有隔套二，所述隔套二内套设有下盘轴，所述下盘轴与所述套筒二之间且位于所述隔套二两端设置有角接触球轴承，所述下盘轴的一端设置有同步带轮，所述同步带轮由设置在所述床身内部的伺服电机二驱动，所述下盘轴远离所述同步带轮的一端设置有隔离盘，所述隔离盘的中间位置设置有隔离盘轴，且所述隔离盘轴位于所述下盘轴内侧，所述下盘轴与所述隔离盘轴之间设置有轴承。

进一步的，为了使所述砂轮装置可以配合所述导轮盘一及所述导轮盘二一起完成圆锥滚子的磨削工序，提高了加工的效率，所述砂轮装置包括设置在所述床身上的底座，所述底座的顶端设置有滑板，所述滑板的顶端设置有升降拖板，所述升降拖板一侧设置有砂轮轴座，所述砂轮轴座上设置有永磁同步电机，所述永磁同步电机的电机轴上设置有砂轮，所述砂轮装置还包括砂轮垂直进给装置与砂轮水平进给装置。

进一步的，为了使所述伺服电机三通过滚珠丝杠副带动具有外v形导轨的所述砂轮轴座沿所述升降拖板的内v形导轨上下滑行，以实现垂直方向的精密直线进给，所述砂轮垂直进给装置包括设置在所述砂轮轴座上的安装板，所述安装板顶端设置有电机座，所述电机座上设置有伺服电机三，所述伺服电机三的电机轴上设置有联轴器，所述联轴器底端设置有滚珠丝杠副一，所述滚珠丝杠副一的底部设置有滑块。

进一步的，为了使所述升降拖板的内v形导轨与所述砂轮轴座的外v形导轨其导轨的间隙可以通过所述斜镶条进行调整，并通过压板一与螺丝相配合以锁死，所述砂轮轴座上设置有压板一，所述压板一底端设置有斜镶条。

进一步的，为了当所述砂轮磨损一定量时，通过程控系统反馈给控制器，控制器指挥所述伺服电机四通过所述滚珠丝杠副二带动所述滑板与所述砂轮轴座及所述砂轮在所述直线导轨上做等量运动，以实现所述砂轮的自动补偿，砂轮水平进给装置由所述底座与所述滑板与对称设置在所述底座滑槽两侧的直线导轨与所述底座一侧的伺服电机四及所述伺服电机四电机轴上连接的滚珠丝杠副二组成。

进一步的，为了在工作时，由所述气缸推动所述推板向前，使所述油石以一定压力压向既公转又自转的工件端面，进而实现对工件端面的超精研磨，同时实现所述油石损耗的自动补偿，所述超精装置包括设置在所述工作台上的底板，所述底板顶端设置有油石座，所述油石座一侧设置有气缸固定座，所述气缸固定座上设置有气缸，所述气缸远离所述气缸固定座的一端设置有推板，所述油石座的顶端设置有压板二。

进一步的，为了使所述油石座只能沿所述滑槽的径向移动，保证所述油石的伸出长度，进一步的提高超精研磨的精度，所述底板顶端开设有滑槽，所述油石座的底端设置有滑条。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型结构设计合理，工作盘轴线由卧式改为立式，有效的减小了工作盘的偏心振动，为提高工作盘的线速度提供了有利条件，由于工作盘线速度的提高，使生产效率和产品质量得到了有效的提高。

(2)通过设置使上盘轴与升降装置相配合，实现了上盘轴的单向调整，使调节更简单更方便，上盘轴通过液压缸压紧后，使上、下轴盘对工件的夹持力得到了有效的控制，使产品质量更稳定。

(3)通过设置下盘轴，同步带轮由伺服电机二带动，使下盘轴及安装在下盘顶端的导轮盘一做高精度的旋转运动，并保证在正常工作载荷下不丢转，同时隔离盘轴与隔离盘相配合，通过人工旋转，主要用于人工修整砂轮，同时也与上、下轴盘形成存料间隙。

(4)通过设置砂轮装置与砂轮垂直进给装置及砂轮水平进给装置相配合，从而使伺服电机三通过滚珠丝杠副带动具有外v形导轨的砂轮轴座沿升降拖板的内v形导轨上下滑行，以实现垂直方向的精密直线进给，同时伺服电机四通过滚珠丝杠副二带动滑板与砂轮轴座及砂轮在直线导轨上做等量运动，以实现砂轮的自动补偿。另外，通过两个方向的精密联动，可差补修整砂轮。

(5)通过设置超精装置，从而使气缸推动推板向前，使油石以一定压力压向既公转又自转的工件端面，进而实现对工件端面的超精研磨，同时实现油石损耗的自动补偿，也减少了更换油石的时间和提高了油石的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的升降装置的结构示意图之一；

图3是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的升降装置的结构示意图之二；

图4是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的上盘轴的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的下盘轴的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的砂轮垂直进给装置的结构示意图；

图7是图6中b处的局部放大图；

图8是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的砂轮装置的结构示意图；

图9是图中a-a的剖视图；

图10是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的超精装置的结构示意图；

图11是根据本实用新型实施例的一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机的底板的结构示意图。

图中：

1、床身；2、工作台；3、下盘轴部件；301、套筒二；302、隔套二；303、下盘轴；304、角接触球轴承；305、同步带轮；306、伺服电机二；307、隔离盘；308、隔离盘轴；309、轴承；4、导轮盘一；5、立柱；6、调节装置；601、三点螺纹；602、球头垫圈；7、上盘轴部件；701、升降装置；702、上盘轴组件；703、升降机；704、液压缸；705、滑座；706、齿条；707、齿轮偏心轴；708、双圆柱滚子轴承；709、上盘轴；710、隔套一；711、套筒一；712、安装架；713、精密角接触球轴承；8、伺服电机一；9、导轮盘二；10、上料位；11、下料斗；12、超精装置；1201、底板；1202、油石座；1203、气缸固定座；1204、气缸；1205、推板；1206、压板二；1207、滑槽；1208、滑条；13、砂轮装置；1301、底座；1302、滑板；1303、升降拖板；1304、砂轮轴座；1305、永磁同步电机；1306、砂轮；1307、砂轮垂直进给装置；1308、砂轮水平进给装置；1309、安装板；1310、电机座；1311、伺服电机三；1312、联轴器；1313、滚珠丝杠副一；1314、滑块；1315、压板一；1316、斜镶条；1317、直线导轨；1318、伺服电机四；1319、滚珠丝杠副二；14、油石。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种圆锥滚子球基面立式磨超一体机。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-3所示，根据本实用新型实施例的圆锥滚子球基面立式磨超一体机，包括床身1，所述床身1的顶端设置有工作台2以及下盘轴部件3，所述下盘轴部件3的顶端设置有导轮盘一4，所述下盘轴部件3一侧设置有立柱5，所述立柱5与所述床身1之间设置有调节装置6，所述立柱5一侧设置有上盘轴部件7，所述上盘轴部件7的顶端设置有伺服电机一8，所述上盘轴部件7的底端设置有导轮盘二9，所述导轮盘一4与所述导轮盘二9的同侧设置有上料位10，所述上料位10一侧且位于所述导轮盘一4的下方设置有下料斗11，所述导轮盘一4圆周外侧且与所述立柱5相对位置设置有若干超精装置12，所述超精装置12上设置有油石14，所述立柱5与所述上料位10之间设置有砂轮装置13；其中，所述上盘轴部件7包括升降装置701与上盘轴组件702，所述升降装置701包括设置在所述立柱5顶端的升降机703，所述升降机703的底端设置有液压缸704，所述液压缸704的底端设置有滑座705，所述滑座705与所述立柱5之间设置有齿条706，所述滑座705与所述立柱5上v形导轨间设置有齿轮偏心轴707，所述齿轮偏心轴707圆周外侧设置有双圆柱滚子轴承708，且所述齿轮偏心轴707与所述双圆柱滚子轴承708与所述齿条706相配合。

借助于上述方案，从而使结构设计合理，工作盘轴线由卧式改为立式，有效的减小了工作盘的偏心振动，为提高工作盘的线速度提供了有利条件，由于工作盘线速度的提高，使生产效率和产品质量得到了有效的提高。

如图2所示，在一个实施例中，所述调节装置6包括设置在所述立柱5底部的三点螺纹601与球头垫圈602，从而有效地弥补了加工精度的不足与上、下盘轴不同轴的缺陷，进而有效地提高导轨的定位精度和刚性，降低了机械加工精度不足给机床精度带来的影响，同时使调整更方便。

如图4所示，在一个实施例中，所述上盘轴组件702包括设置在所述滑座705上的上盘轴709，所述上盘轴709圆周外侧设有隔套一710，所述隔套一710圆周外侧设置有套筒一711，所述上盘轴709与所述套筒一711之间且位于所述隔套一710的两端设置有精密角接触球轴承713，所述上盘轴709远离所述导轮盘二9的一端设置有伺服电机安装架712，从而使所述上盘轴709与所述升降装置701相配合，实现了所述上盘轴709的单向调整，使调节更简单更方便，所述上盘轴709通过所述液压缸704压紧后，使上、下轴盘对工件的夹持力得到了有效的控制，使产品质量更稳定。

如图5所示，在一个实施例中，所述下盘轴部件3包括固定在所述床身1上的套筒二301，所述套筒二301内套设有隔套二302，所述隔套二302内套设有下盘轴303，所述下盘轴303与所述套筒二301之间且位于所述隔套二302两端设置有角接触球轴承304，所述下盘轴303的一端设置有同步带轮305，所述同步带轮305由设置在所述床身1内部的伺服电机二306驱动，所述下盘轴303远离所述同步带轮305的一端设置有隔离盘307，所述隔离盘307的中间位置设置有隔离盘轴308，且所述隔离盘轴308位于所述下盘轴303内侧，所述下盘轴303与所述隔离盘轴308之间设置有轴承309，从而通过所述同步带轮305由所述伺服电机二306带动，使所述下盘轴303及安装在所述下盘轴303顶端的所述导轮盘一4做高精度的旋转运动，并保证在正常工作载荷下不丢转，同时所述隔离盘轴308与所述隔离盘307相配合，通过人工旋转，主要用于人工修整砂轮，同时也与上、下轴盘形成存料间隙。

如图8所示，在一个实施例中，所述砂轮装置13包括设置在所述床身1上的底座1301，所述底座1301的顶端设置有滑板1302，所述滑板1302的顶端设置有升降拖板1303，所述升降拖板1303一侧设置有砂轮轴座1304，所述砂轮轴座1304上设置有永磁同步电机1305，所述永磁同步电机1305的电机轴上设置有砂轮1306，所述砂轮装置13还包括砂轮垂直进给装置1307与砂轮水平进给装置1308，从而使所述砂轮装置13可以配合所述导轮盘一4及所述导轮盘二9一起完成圆锥滚子的磨削工序，提高了加工的效率。

如图6-7所示，在一个实施例中，所述砂轮垂直进给装置1307包括设置在所述砂轮轴座1304上的安装板1309，所述安装板1309顶端设置有电机座1310，所述电机座1310上设置有伺服电机三1311，所述伺服电机三1311的电机轴上设置有联轴器1312，所述联轴器1312底端设置有滚珠丝杠副一1313，所述滚珠丝杠副一1313的底部设置有滑块1314，从而使所述伺服电机三1311通过滚珠丝杠副带动具有外v形导轨的所述砂轮轴座1304沿所述升降拖板1303的内v形导轨上下滑行，以实现垂直方向的精密直线进给。

如图9所示，在一个实施例中，所述砂轮轴座1304上设置有压板一1315，所述压板一1315底端设置有斜镶条1316，从而使所述升降拖板1303的内v形导轨与所述砂轮轴座1304的外v形导轨其导轨的间隙可以通过所述斜镶条1316进行调整，并通过压板一1315与螺丝相配合以锁死。

如图6所示，在一个实施例中，砂轮水平进给装置1308由所述底座1301与所述滑板1302与对称设置在所述底座1301滑槽两侧的直线导轨1317与所述底座1301一侧的伺服电机四1318及所述伺服电机四1318电机轴上连接的滚珠丝杠副二1319组成，从而当所述砂轮1306磨损一定量时，通过程控系统反馈给控制器，控制器指挥所述伺服电机四1318通过所述滚珠丝杠副二1319带动所述滑板1302与所述砂轮轴座1304及所述砂轮1306在所述直线导轨1317上做等量运动，以实现所述砂轮1306的自动补偿。

如图10所示，在一个实施例中，所述超精装置12包括设置在所述工作台2上的底板1201，所述底板1201顶端设置有油石座1202，所述油石座1202一侧设置有气缸固定座1203，所述气缸固定座1203上设置有气缸1204，所述气缸1204远离所述气缸固定座1203的一端设置有推板1205，所述油石座1202的顶端设置有压板二1206，从而在工作时，由所述气缸1204推动所述推板1205向前，使所述油石14以一定压力压向既公转又自转的工件端面，进而实现对工件端面的超精研磨，同时实现所述油石14损耗的自动补偿，也减少了更换油石的时间和提高了油石的利用率。

如图11所示，在一个实施例中，所述底板1201顶端开设有滑槽1207，所述油石座1202的底端设置有滑条1208，从而使所述油石座1202只能所述滑槽1207的径向移动，保证了所述油石14的伸出长度，进一步的提高了超精研磨的精度。

工作原理：使用时，通过上料位10进行上料，此时，上盘轴709通过升降装置701下行，使导轮盘二9接近工件，导轮盘二9通过液压缸704压紧后，使上、下轴盘对工件的夹持力得到了有效的控制，届时同步带轮305由伺服电机二306带动，使下盘轴303及安装在下盘轴303顶端的导轮盘一4做高精度的旋转运动，伺服电机一8带动导轮盘二9转动，进而使导轮盘一4与导轮盘二9相配合以实现工件既公转又自转，以进行球面加工，此时伺服电机四1318通过滚珠丝杠副二1319带动滑板1302与砂轮轴座1304及砂轮1306在直线导轨1317上做等量运动，以实现砂轮1306水平方向的自动补偿，届时，气缸1204推动推板1205向前，使油石14以一定压力压向既公转又自转的工件端面，以进行超精研磨。当需要修磨磨盘砂轮时，伺服电机三1311通过滚珠丝杠副带动具有外v形导轨的砂轮轴座1304沿升降拖板1303的内v形导轨上下滑行，以实现砂轮1306垂直方向的精密直线进给，其与砂轮1306水平方向的精密直线进给相配合，通过固定的金刚笔，差补修磨出砂轮的外圆角度。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设置使所述上盘轴709与所述升降装置701相配合，实现了所述上盘轴709的单向调整，使调节更简单更方便，所述上盘轴709通过所述液压缸704压紧后，使上、下轴盘对工件的夹持力得到了有效的控制，使产品质量更稳定。通过设置所述下盘轴部件3，所述同步带轮305由所述伺服电机二306带动，使所述下盘轴303及安装在所述下盘轴303顶端的所述导轮盘一4做高精度的旋转运动，并保证在正常工作载荷下不丢转，同时所述隔离盘轴308与所述隔离盘307相配合，通过人工旋转，主要用于人工修整砂轮，同时也与上、下轴盘形成存料间隙。通过设置所述砂轮装置13与所述砂轮垂直进给装置1307及所述砂轮水平进给装置1308相配合，从而使所述伺服电机三1311通过滚珠丝杠副带动具有外v形导轨的所述砂轮轴座1304沿所述升降拖板1303的内v形导轨上下滑行，以实现垂直方向的精密直线进给，同时所述伺服电机四1318通过所述滚珠丝杠副二1319带动所述滑板1302与所述砂轮轴座1304及所述砂轮1306在所述直线导轨1317上做等量运动，以实现所述砂轮1306的自动补偿。从而使结构设计合理，工作盘轴线由卧式改为立式，有效的减小了工作盘的偏心振动，为提高工作盘的线速度提供了有利条件，由于工作盘线速度的提高，使生产效率和产品质量得到了有效的提高。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。