专利名称：冷辗扩机的辗辊进给装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轴承加工技术，主要提出一种冷辗扩机的辗辊进给装置。
冷辗技术开发于二十世纪八十年代，现在已逐步纳入轴承套圈加工工艺，采用精密冷辗工艺，套圈毛坯一次冷辗扩成形，取代了大部分车工工序，不仅降低能源及材料消耗，提高劳动生产率，而且改善套圈内部金属的金相组织，使金属流线形成环状，从而延长了轴承的使用寿命。平稳准确地控制辗辊进给精度，是保证套圈成形尺寸、几何精度的关键，目前国外轴承套圈冷辗扩机的辗辊进给全部采用液压系统控制，不可避免要产生液压爬行运动，运动反馈迟缓，施力不稳定，进给位移精度低等缺点。
本实用新型的目的是提出一种冷辗扩机的辗辊进给装置，控制辗辊施力油缸的活塞杆位移，以提高施力稳定性和进给位移精度。
本实用新型采用以下技术方案实现上述目的。辗辊的施力油缸由缸体、活塞、活塞杆导向套组成，限位挡块与活塞杆螺纹连接，螺母锁定，在挡块与油缸之间的活塞杆导向套外径上依次设有滚轮座、端面凸轮和轴承支承的蜗轮，端面凸轮与蜗轮与同轴固联成一体，端面凸轮的工作凸面是螺旋曲面，并与滚轮座内设置的一对滚轮组成凸轮运动付，滚轮座由导向键与活塞杆导向套滑动配合，步进电机通过蜗轮蜗杆运动付，端面凸轮滚轮运动付，形成控制活塞杆位移进给的传动链。采用顺序控制器，产生数字脉冲电信号转移成步进电机的步距角，驱动端面凸轮转角，控制活塞杆挡块位移。
本实用新型应用机电一体化原理，充分利用步进电机，机械传动的高精度高可靠性优势极大地简化了液压控制进给的复杂系统，冷辗过程压力稳定，进给精度达到0.01mm/脉冲，比国内外同类冷辗扩机加工精度提高百分之三十。
以下给出本实用新型的实施例。
图1是冷辗扩机的辗辊进给装置示意图。
图2是
图1的A-A截面剖视图。
结合图面对本实用新型实施例进一步详述，辗辊的施力油缸由缸体1，内置活塞2、活塞杆导向套13组成，施力油缸固联在机座3上，活塞杆由导向键12与活塞杆导向套13滑动配合，挡块10与活塞杆螺纹连接，调整到冷辗初始由螺母锁定，挡块10与缸体之间的活塞杆导向套13外径上，依次设置滚轮座9、端面凸轮7，轴承4支承的蜗轮6。在实施例中支承轴承4是一对角接触球轴承与圆锥滚子轴承组合，同样还可以采用一对背向安装的圆锥滚子轴承或单套宽系列圆锥滚子轴承，以利于承担端面凸轮受力时的强大轴向负荷。端面凸轮7由螺钉与蜗轮6同轴固联成一体，端面凸轮的工作凸面是具有升角的螺旋面，在实施例中设计的是两段旋向相反的曲面，端面凸轮7的工作凸面与滚轮座9内对称设置的一对滚轮8组成凸轮运动付，使得活塞杆轴向受力更合理，滚轮8由滚针轴承支承在滚轮座内的短轴上，滚轮座9由导向键11与活塞杆导向套13滑动配合。步进电机经由蜗轮6、蜗杆5组成的运动付，端面凸轮7、滚轮8组成的运动付，形成活塞杆位移进给的传动链。采用顺序控制器，编程向步进电机输入数字脉冲信号，选用步距角是0.72°/步的步进电机，步进电机一转为360°÷0.72°/步=500步，蜗轮蜗杆传动比设为1∶64，端面凸轮一转为500×64=32000步，端面凸轮的螺旋凸面螺距设计为32mm，则步进电机每步进给折合到活塞杆位移为32mm÷32000步=0.001mm/步。
下面简述辗辊进给装置工作过程压力油进入油缸右腔，活塞杆向左快速移动，挡块10压紧滚轮座9，滚轮8与端面凸轮7的工作凸面接触，调整挡块使辗辊到达冷辗初始位置，螺母锁定挡块。步进电机启动，按设定程序带动端面凸轮转角，控制活塞杆位移进给，进入冷辗工作状态，进给量及速度，由顺序控制器指令电脉冲的频数和频率控制，冷辗工艺参数通过程序设计修改确定。在冷辗过程中，套圈受到油缸恒定的辗压力稳定可靠、高精度进给量使套圈辗扩得到较高的几何和尺寸精度。当套圈辗扩到规定尺寸，测量传感器发出信号，施压油缸反向复位，步进电机反转复位，完成一个加工循环。
权利要求1.一种冷辗扩机的辗辊进给装置，主要包括缸体(1)、活塞杆(2)、活塞杆导向套(13)组成的施力油缸，施力油缸与机座(3)固联，挡块(10)与活塞杆螺纹连接，并由螺母锁定，其特征在于在挡块(10)与油缸之间的活塞杆导向套(13)外径上，依次设有滚轮座(9)、端面凸轮(7)、由轴承(4)支承的蜗轮(6)，端面凸轮(7)与蜗轮同轴固联成一体，端面凸轮(7)的工作凸面是螺旋曲面，并与滚轮座(9)内设置的一对滚轮(8)组成凸轮运动付，滚轮座(4)通过导向键(11)与活塞杆导向套滑动配合，步进电机经由蜗轮(6)、蜗杆(5)组成的运动付、端面凸轮(7)、滚轮(8)组成的运动付，形成控制活塞杆位移进给的传动链。
2.根据权利要求1所述的冷辗扩机的辗辊进给装置，其特征在于蜗轮的支承轴承(4)是一对背向安装的圆锥滚子轴承，还可以是一对由角接触球轴承与圆锥滚子轴承的组合。
3.根据权利要求1或2所述的冷辗扩机的辗辊进给装置，其特征在于端面凸轮(7)的工作凸面是两段旋向相反的螺旋曲面。
专利摘要一种冷辗扩机的辗辊进给装置,包括缸体(1)、活塞杆(2)、活塞杆导向套(13)组成的施力油缸,在活塞杆挡块(10)与油缸之间的活塞杆导向套(13)外径上,依次设有滚轮座(9)、与蜗轮(6)同轴固联工作凸面为螺旋曲面的端面凸轮(7)、由轴承(4)支承的蜗轮(6)。采用顺序控制器产生数字脉冲电信号,控制步进电机通过蜗轮蜗杆运动付驱动端面凸轮转角,以控制施力油缸活塞杆位移进给。
文档编号B21D53/10GK2442768SQ0024712
公开日2001年8月15日 申请日期2000年8月22日 优先权日2000年8月22日
发明者刘余, 徐椿林, 贾红, 刘岷, 李天喜 申请人:洛阳国投精密机械有限公司