专利名称：球轴承内圈滚道磨削装置及使用方法
技术领域：
本发明涉及机械制造技术领域，尤其是球轴承内圈滚道磨削装置及使用方法。背景技术：
随着国内轴承工业的发展，对轴承产品精度要求越来越高，同时，轴 承的种类也在不断的更新和发展，这样就需要不同型号的磨床来加工，轴承生产厂家要加 工就必须要投入更多的资金来购买设备，增加了产品的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种一机四用的球轴承内圈滚道磨削装置及 使用方法，它克服了现有的设备不能对轴承内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉内圈滚道在同一磨 床上加工的缺点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在原Xi和Z轴的方向移动 机构中，增加了 Y轴的回转运动，使金刚笔可以在旋转的同时沿Xi和Z方向移动。从而可以 修整出砂轮所需的母线。本发明是由磨削工件、端面支承、过度盘、调节螺杆、调节支架、线 圈座、旋转垫板、工件上拖板、丝杆螺母座、丝杠轴承座、联轴器、伺服电机、伺服电机座、工 件电机、链轮旋转、皮带轮、锁紧螺母、电机皮带、刻度标牌、电机座、工件轴带轮、工件轴、链 条、工件箱体、动静压轴、动静压轴支座、皮带、皮带轮、床身、电机垫板、丝杆螺母座、丝杆、 谐波减速器、谐波减速器座、修整补偿拖板、修整支架、修整上拖板、砂轮、砂轮防护罩、动平 衡仪、砂轮夹盘、支架、旋转弓形架、调节旋钮、金钢笔座和金钢笔连接而成。端面支承、过度 盘、线圈座、工件轴、工件轴带轮用螺钉固定连接在一起，并与工件箱体固定，工件轴带轮与 皮带轮通过电机皮带连接，皮带轮与工件电机用螺钉固定并与电机座固定；工件箱体、旋转 垫板、工件上拖板用螺钉连接，工件上拖板与导轨用螺钉固定，导轨与工件进给下拖板用螺 钉固定，工件进给下拖板与床身用螺钉固定；伺服电机、伺服电机座、联轴器、轴承座用螺钉 固定在一起，并与下拖板固定；丝杆螺母座与工件上拖板用螺钉连接；电机座与工件箱体 用螺钉连接；动静压轴和动静压轴支座用螺钉固定在一起，电机和电机垫板用螺钉固定在 一起，并通过螺钉固定在床身上；修整伺服电机、支架、旋转弓形架、调节旋钮、金钢笔座和 金钢笔用螺钉连接，并与修整上拖板固定；修整上拖板与导轨用螺钉固定在一起，导轨与修 整下拖板用螺钉固定在修整补偿拖板上；伺服电机座、伺服电机、联轴器、丝杠、轴承座用螺 钉固定在一起，并通过螺钉与修整下拖板固定。本发明的有益效果是，可以在同一磨床上加工球轴承内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉 内圈滚道，做到一机多用。四
图1为球轴承内圈滚道磨削装置结构示意图，图中1、磨削工件2、 端面支承 3、过度盘 4、调节螺杆 5、调节支架 6、线圈座 7、旋转垫板 8、工件上 拖板 9、丝杆螺母座 10、丝杆 11、轴承座 12、联轴器 13、伺服电机 14、伺服电机 座 15、工件电机 16、链轮旋转 17、皮带轮 18、锁紧螺母 19、电机皮带 20、刻度标 牌21、电机座22、工件轴带轮23、工件轴24、链条25、工件箱体26、动静压轴27、 动静压轴支座28、皮带29、皮带轮30、电机31、床身32、电机垫板33.、丝杆螺母座 34、丝杆35、轴承座36、联轴器37、伺服电机座38、联轴器39、伺服电机40、谐波 减速器41、谐波减速器座42、修整补偿拖板43、修整支架44、修整上拖板45、轴承座 46、丝杠47、联轴器48、伺服电机49、伺服电机座50、砂轮51、砂轮防护罩52、动平衡仪53、砂轮夹盘图2为金钢笔修整示意图，图中54、修整伺服电机55、支架56、旋转弓形架57、调节旋钮58、金钢笔座59、金钢笔。五具体实施例方式在图1和图2中，端面支承2、过度盘3、线圈座6、工件轴23、 工件轴带轮22用螺钉固定连接在一起，并与工件箱体25固定，工件轴带轮22与皮带轮17 通过电机皮带19连接，皮带轮17与工件电机15用螺钉固定并与电机座21固定；工件箱体 25、旋转垫板7、工件上拖板8用螺钉连接，工件上拖板8与导轨用螺钉固定，导轨与工件进 给下拖板用螺钉固定，工件进给下拖板与床身31用螺钉固定；伺服电机13、伺服电机座14、 联轴器12、轴承座11用螺钉固定在一起，并与下拖板固定；丝杆螺母座9与工件上拖板8用 螺钉连接；电机座21与工件箱体25用螺钉连接；动静压轴26和动静压轴支座27用螺钉固 定在一起，电机30和电机垫板32用螺钉固定在一起，并通过螺钉固定在床身31上；修整伺 服电机54、支架55、旋转弓形架56、调节旋钮57、金钢笔座58和金钢笔59用螺钉连接，并 与修整上拖板44固定；修整上拖板44与导轨用螺钉固定在一起，导轨与修整下拖板用螺钉 固定在修整补偿拖板42上；伺服电机座49、伺服电机48、联轴器47、丝杠46、轴承座45用 螺钉固定在一起，并通过螺钉与修整下拖板固定。本发明的工作原理1、砂轮形状修整过程金钢笔59在伺服电机54驱动下，沿Y 轴做+70° — 0 —-70°往复旋转运动，同时修整上拖板44和修整补偿拖板42可分别沿Z 轴和Xl轴移动；通过三轴的联动，可以对砂轮修整出内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉内圈滚道 所需的母线形状；修整时，修整伺服电机54带动金钢笔59旋转，Z轴和Xl轴联动(也叫插 补)分别有伺服电机39和伺服电机48来完成，Z轴和Xl轴同时移动，两轴的速度快慢由 数控系统来控制，伺服电机54与两轴联动可以根据需要通过金钢笔59对砂轮50修整出不 同形状，即在三维坐标系中，可确定Y的回转速度及Z和Xl的移动速度；分辨率大小可以 根据实际需要进行设计，由于是智能化控制，砂轮需要什么形状，只要输入相应参数就可以 了 ；在磨削过程中砂轮消耗量二次修整时设有自动补尝功能。2、砂轮磨削过程砂轮修整完后，金钢笔59退回原位，工件1在伺服电机13的驱 动下进入磨削位置；磨削开始，X轴速度按事先设定磨削程序进行，磨削结束退回原位；本 设备磨削，砂轮修整，全过程参数和程序控制均由数控系统来完成；本设备为半自动磨加工 机床，适用于球轴承内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉内圈滚道的加工；本设备磨削加工的先进 性主要体现在采用数控三轴插补修整砂轮母线形状。由于智能化控制，砂轮母线形状可任 意设定，根据用户不同要求加工出理想轴承产品。这项技术目前属于国内领先水平。1、X轴左右移动，X1轴左右移动，Z轴前后移动。工件上拖板8沿X轴左右移动， 它是由伺服电机13、伺服电机座14、联轴器12、轴承座11、丝杆10、丝杆螺母座9来实现的， 在其上面固定的磨削工件1、端面支承2、过度盘3、调节螺杆4、调节支架5、线圈座6、旋转 垫板7、工件电机15、链轮旋转16、皮带轮17、锁紧螺母18、电机皮带19、刻度标牌20、电机 座21、工件轴带轮22、工件轴23、链条24和工件箱体25也将随之一起移动。修整补偿拖板42沿X1轴左右移动，它是由伺服电机39、联轴器38、伺服电机座37、 谐波减速器40、谐波减速器座41、联轴器36、轴承座35、丝杆34、丝杆螺母座33来实现的。 在其上面固定的修整器也随之一起移动。修整上拖板44沿Z轴前后移动，它是由伺服电机 48、伺服电机座49、联轴器47、丝杠46和轴承座45来实现的。
金钢笔59沿Y的轴向做+70° —0 —-70°往复旋转运动，它是由修整伺服电机 54、支架55、旋转弓形架56、调节旋钮57和金钢笔座58来实现的。磨削工件1旋转运动通过端面支承2、过度盘3、线圈座6、工件轴23、工件轴带轮 22、电机皮带19、皮带轮17和工件电机15来实现的。砂轮50旋转运动通过动静压轴支座27、动静压轴26、皮带28、皮带轮29和电机 30来实现的。
权利要求
球轴承内圈滚道磨削装置，它是由磨削工件(1)、端面支承(2)、过度盘(3)、调节螺杆(4)、调节支架(5)、线圈座(6)、旋转垫板(7)、工件上拖板(8)、丝杆螺母座(9)、丝杆(10)、轴承座(11)、联轴器(12)、伺服电机(13)、伺服电机座(14)、工件电机(15)、链轮旋转(16)、皮带轮(17)、锁紧螺母(18)、电机皮带(19)、刻度标牌(20)、电机座(21)、工件轴带轮(22)、工件轴(23)、链条(24)、工件箱体(25)、动静压轴(26)、动静压轴支座(27)、皮带(28)、皮带轮(29)、电机(30)、床身(31)、电机垫板(32)、丝杆螺母座(33)、丝杆(34)、轴承座(35)、联轴器(36)、伺服电机座(37)、联轴器(38)、伺服电机(39)、谐波减速器(40)、谐波减速器座(41)、修整补偿拖板(42)、修整支架(43)、修整上拖板(44)、轴承座(45)、丝杠(46)、联轴器(47)、伺服电机(48)、伺服电机座(49)、砂轮(50)、砂轮防护罩(51)、动平衡仪(52)、砂轮夹盘(53)、修整伺服电机(54)、支架(55)、旋转弓形架(56)、调节旋钮(57)、金钢笔座(58)和金钢笔(59)连接而成，其特征是端面支承(2)、过度盘(3)、线圈座(6)、工件轴(23)、工件轴带轮(22)用螺钉固定连接在一起，并与工件箱体(25)固定，工件轴带轮(22)与皮带轮(17)通过电机皮带(19)连接，皮带轮(17)与工件电机(15)用螺钉固定并与电机座(21)固定。
2.根据权利要求1所述的球轴承内圈滚道磨削装置，其特征是工件箱体(25)、旋转垫 板(7)、工件上拖板(8)用螺钉连接，工件上拖板(8)与导轨用螺钉固定，导轨与工件进给下 拖板用螺钉固定，工件进给下拖板与床身(31)用螺钉固定。
3.根据权利要求1所述的球轴承内圈滚道磨削装置，其特征是伺服电机(13)、伺服电 机座(14)、联轴器(12)、轴承座(11)用螺钉固定在一起，并与下拖板固定。
4.根据权利要求1所述的球轴承内圈滚道磨削装置，其特征是丝杆螺母座(9)与工 件上拖板(8)用螺钉连接；电机座(21)与工件箱体(25)用螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的球轴承内圈滚道磨削装置，其特征是动静压轴(26)和动静 压轴支座(27)用螺钉固定在一起，电机(30)和电机垫板(32)用螺钉固定在一起，并通过 螺钉固定在床身(31)上。
6.根据权利要求1所述的球轴承内圈滚道磨削装置，其特征是修整伺服电机(54)、支 架(55)、旋转弓形架(56)、调节旋钮(57)、金刚笔座(58)和金刚笔(59)用螺钉连接，并与 修整上拖板(44)固定；修整上拖板(44)与导轨用螺钉固定在一起，导轨与修整下拖板用螺 钉固定在修整补偿拖板(42)上；伺服电机座(49)、伺服电机(48)、联轴器(47)、丝杠(46)、 轴承座(45)用螺钉固定在一起，并通过螺钉与修整下拖板固定。
7.权利要求1所述球轴承内圈滚道磨削装置的使用方法，其特征是砂轮形状修整过 程金钢笔(59)在伺服电机(54)驱动下，沿Y轴做+70° —0 —-70°往复旋转运动，同时 修整上拖板(44)和修整补偿拖板(42)可分别沿Z轴和Xl轴移动；通过三轴的联动，可以 对砂轮修整出内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉内圈滚道所需的母线形状；修整时，修整伺服电 机(54)带动金钢笔(59)旋转，Z轴和Xl轴联动分别有伺服电机(39)和伺服电机(48)来 完成，Z轴和Xl轴同时移动，两轴的速度快慢由数控系统来控制，伺服电机(54)与两轴联动 可以根据需要通过金钢笔(59)对砂轮(50)修整出不同形状，即在三维坐标系中，可确定Y 的回转速度及Z和Xl的移动速度；分辨率大小可以根据实际需要进行设计，由于是智能化 控制，砂轮需要什么形状，只要输入相应参数就可以了 ；在磨削过程中砂轮消耗量二次修整 时设有自动补尝功能；砂轮磨削过程砂轮修整完后，金钢笔(59)退回原位，工件1在伺服电机(13)的驱动下进入磨削位置；磨削开始，X轴速度按事先设定磨削程序进行，磨削结束 退回原位；本设备磨削，砂轮修整，全过程参数和程序控制均由数控系统来完成；本设备为 半自动磨加工机床，适用于球轴承内圈沟道、圆锥、圆柱和交叉内圈滚道的加工；本设备磨 削加工的先进性主要体现在采用数控三轴插补修整砂轮母线形状；由于智能化控制，砂轮 母线形状可任意设定，根据用户不同要求加工出理想轴承产品。这项技术目前属于国内领 先水平。
8.权利要求1所述球轴承内圈滚道磨削装置的使用方法，其特征是X轴左右移动，X1 轴左右移动，Z轴前后移动，工件上拖板(8)沿X轴左右移动，它是由伺服电机(13)、伺服电 机座(14)、联轴器(12)、轴承座(11)、丝杆(10)、丝杆螺母座(9)来实现的，在其上面固定 的磨削工件(1)、端面支承(2)、过度盘(3)、调节螺杆(4)、调节支架(5)、线圈座(6)、旋转 垫板(7)、工件电机(15)、链轮旋转(16)、皮带轮(17)、锁紧螺母(18)、电机皮带(19)、刻度 标牌(20)、电机座(21)、工件轴带轮(22)、工件轴(23)、链条(24)和工件箱体(25)也将随 之一起移动；修整补偿拖板(42)沿X1轴左右移动，它是由伺服电机(39)、联轴器(38)、伺服 电机座(37)、谐波减速器(40)、谐波减速器座(41)、联轴器(36)、轴承座(35)、丝杆(34)、 丝杆螺母座(33)来实现的；在其上面固定的修整器也随之一起移动；修整上拖板(44)沿 Z轴前后移动，它是由伺服电机(48)、伺服电机座(49)、联轴器(47)、丝杠(46)和轴承座 (45)来实现的；金钢笔(59)沿Y的轴向做+70° —0 —-70°往复旋转运动，它是由修整 伺服电机(54)、支架(55)、旋转弓形架(56)、调节旋钮(57)和金钢笔座(58)来实现的 ’磨 削工件(1)旋转运动通过端面支承(2)、过度盘(3)、线圈座(6)、工件轴(23)、工件轴带轮 (22)、电机皮带(19)、皮带轮(17)和工件电机(15)来实现的；砂轮(50)旋转运动通过动 静压轴支座(27)、动静压轴(26)、皮带(28)、皮带轮(29)和电机(30)来实现的。
全文摘要
球轴承内圈滚道磨削装置及使用方法是机械制造技术领域，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在原X1和Z轴的方向移动机构中，增加了Y轴的回转运动，使金钢笔可以在旋转的同时沿X1和Z方向移动，从而可以修整出砂轮所需的母线；本发明是由磨削工件、端面支承、过度盘等部件连接而成的。
文档编号B24B53/12GK101811277SQ20091022761
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者史乃军, 李海林, 王自杰 申请人:濮阳贝英数控机械设备有限公司