专利名称：用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工设备，特别涉及轴承沟道精研设备，具体是一种用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构。
背景技术：
轴承的轴承沟道(沟道)超精研加工工艺是生产企业普遍采用的一种沟道(沟道)终加工技术，由于其加工精度要求高对油石和加工工艺都提出了较高的要求。中国实用新型专利“超精加工圆锥、圆柱轴承沟道的超精头”(申请日2004年3月22日，授权公告日2005年3月16日，授权公告号CN 2685002Y)公开了一种超精头，其中虽然有两块压板可安装两个油石，但是，不能在轴承沟道的加工过程中自动换油石，并且当油石加工过程长度变化时不能自动调节。中国发明专利申请“双沟道轴承超精研磨机”(申请日2007年5 月18日，
公开日2008年11月19日，公开号CN101306515A)公开了一种轴承超精研磨机， 其采用自动上下料(工件)装置，提高了研磨机工作效率，提高加工精度。在加工过程中如果油石变短，不便于自动调节，而且更换时需要手动更换该一体研磨头。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，所述的这种用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构要解决现有技术中轴承沟道精研时不能自动更换超精头中的油石、也不能自动调节油石长度的技术问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的该轴承沟道超精研机包括机身和摆动架，摆动架右端与摆动架驱动装置相连接，该驱动装置设于拖板上，该轴承沟道超精研机还包括油石夹紧装置和控制器，摆动架左端呈“U”形，摆动架左侧壁设有油石入口，油石夹紧装置设于摆动架上，油石夹紧装置包括固定半油石夹、移动半油石夹和油石夹牵引机构，摆动架U形结构左侧分支前端设有呈方形的内腔，油石入口设于该内腔的左侧壁，固定半油石夹固定设于该内腔后端、并位于油石入口后方，移动半油石夹比方形内腔尺寸略小， 移动半油石夹设于内腔前端，移动半油石夹与油石夹牵引机构相连，在固定半油石夹中部设有油石传感器，在机身上、位于拖板前方设有位置传感器，位置传感器和油石传感器的信号输出端与控制器相连，油石夹牵引机构的控制信号与控制器相连。油石夹牵引机构包括钢丝、定滑轮、拉板和油石夹紧驱动件，移动半油石夹与该内腔前侧壁之间设有弹簧，拉板与移动半油石夹固定相连，拉板与摆动架U形结构左分支之间设有沿前后方向的滑动副，定滑轮固定于摆动架上，钢丝左端与拉板固定连接，钢丝右端与油石夹紧驱动件固定连接，在钢丝上、靠近其右端的油石夹紧驱动件设有触块，相应地在摆动架驱动装置的罩壳上固定有第二位置传感器，该位置传感器位于触块的移动路线上， 第二位置传感器的信号输出端与控制器相连，油石夹紧驱动件的控制端与控制器相连。摆动架U形结构的右侧壁前部开设有一个槽，拉板的后部开设有另一个槽，在摆动架U形结构的右侧壁后部固定有导向螺钉，该导向螺钉位于拉板的另一个槽内，拉板前端部通过螺钉与移动半油石夹相连接，该螺钉穿设于摆动架U形结构右侧壁的槽内，拉板上的槽与摆动架上的导向螺钉之间构成沿前后方向的滑动副。油石夹紧驱动件是液压缸。油石传感器是光电传感器。位置传感器和第二位置传感器是行程开关。本实用新型和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构中将油石夹分为固定半油石夹和移动半油石夹，由控制器控制油石夹驱动件驱动移动半油石夹，从而可以实现自动更换油石；而且精研过程中如果油石变短了，在油石夹紧装置中设有油石传感器，以检测油石夹中油石的长度，由控制器实现自动调节油石长度以及更换油石的操作。油石夹紧牵引机构由钢丝、定滑轮、拉板和油石夹紧驱动件构成，在油石夹紧驱动件的作用下，钢丝带动拉板使移动半油石夹上下移动，实现对油石的夹紧；同时，在钢丝右端设有触块，其与第二位置传感器相作用，给出油石夹紧到位的信号。拉板与摆动架U形结构之间的滑动副，由U结构上的导向螺钉与拉板上的槽相配合构成，这可以提高导向块的运动的平稳性，不偏离由其槽和导向螺钉规定的直线轨迹。油石夹紧驱动件采用液压缸，输出直线驱动位移，对钢丝拉紧或放松，实现油石夹对油石的夹紧或放松。 油石传感器是光电传感器，以非接触方式测量油石的有无与油石的长短，稳定可靠，便于控制器给出相应的控制动作。
[0011]图1是本实用新型油石夹紧机构在精研机中的结构示意图(俯视图)。[0012]图2是图1的主视图。[0013]图3是本实用新型中摆动架结构示意图。[0014]图4是图3中A向视图。[0015]图5是本实用新型中拉板结构示意图。[0016]图6是图5中的剖视图。[0017]图7是本实用新型中移动半油石夹结构示意图。[0018]图8是图7中B向视图。[0019]图9是本实用新型应用于工件精研时的工作示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，图1中标示出方向，以便于描述。在本实施例中，轴承沟道超精研机包括机身(图中未画出)和摆动架14，摆动架 14右端与摆动架驱动装置相连接，该驱动装置设于拖板上，该轴承沟道超精研机还包括油石夹紧装置和控制器，摆动架14左端呈“U”形，摆动架14的左侧壁设有油石入口 57，油石夹紧装置设于摆动架14上，油石夹紧装置包括固定半油石夹39、移动半油石夹18和油石夹牵引机构，摆动架U形结构左侧分支前端设有呈方形的内腔141，油石入口 57设于该内腔141的左侧壁，固定半油石夹39固定设于该内腔后端、并位于油石入口后方，移动半油石夹18比方形内腔尺寸略小，便于移动半油石夹18在该内腔中移动，移动半油石夹18设于内腔前端，移动半油石夹18与油石夹牵引机构相连，移动半油石夹18与该内腔前侧壁之间设有弹簧16，弹簧16前后两端分别通过接头环15和17连接于该内腔前侧壁与移动半油石夹18上，当弹簧16处于正常长度时移动半油石夹在油石入口 57前方，这样当移动半油石夹与固定半油石夹夹紧油石时弹簧16给移动半油石夹18施加拉力，便于其复位；油石夹牵引机构包括钢丝25、设于摆架三个拐角位置的定滑轮沈、27、观、拉板21和油石夹紧驱动液压缸31，摆动架U形结构的右侧壁前部开设有一个通槽56，在移动半油石夹18右侧面设有两个螺纹孔61和62，在拉板21前端设有两个阶梯形通孔58、59，两个螺钉19、20穿设于通孔58、59与螺纹孔61、62相配合，将拉板21与移动半油石夹18固定相连接，螺钉19、20 穿设于通槽56中，便于通过拉板21带动移动半油石夹18前后移动，拉板21的后部开设有另一个梯形槽60，在摆动架U形结构的右侧壁后部通过螺纹孔M、55固定有梯形头导向螺钉22和23，螺钉22和23的梯形头与拉板上的梯形槽60相配合，拉板上的槽60与摆动架上的导向螺钉22、23之间构成沿前后方向的滑动副。钢丝25左端与拉板21后端的半圆孔形连接头M固定连接，钢丝25右端通过半圆孔形连接头四与油石夹紧驱动液压缸31的活塞杆30固定连接，油石夹紧驱动液压缸31通过螺钉32、33、35、36安装于摆动架驱动装置的罩壳34上，在钢丝25上、靠近其右端连接头四固定有触块63，相应地在摆动架驱动装置的罩壳34上固定有第三行程开关64，该行程开关64位于触块63的移动路线上，第三行程开关的信号输出端与控制器相连，当油石夹紧液压缸31带动钢丝25向右移动至触块与行程开关64触碰时，行程开关64给控制器一个信号，油石夹紧驱动液压缸的控制端与控制器相连。在固定半油石夹39中部设有光电传感器37，在机身上、位于拖板前方设有位置传感器66，位置传感器66和光电传感器37的信号输出端与控制器相连，油石夹紧驱动液压缸 31的控制端与控制器相连。摆动架的驱动装置为现有精研机床上的一套机构，在工作中其可以带动摆动架连同油石夹紧机构、油石夹及油石一起前后、上下移动和绕油石中心线的摆动。向前移动的作用是把油石带到加工位置，向后移动是使油石退回到原始位置(在该位置可以进行油石更换、长度调整工作)。上下移动的作用是当油石到了加工位置后，带动摆动架连同油石夹紧机构、油石夹向下移动，从而让油石进入被加工沟道并加载，给超精加工一个力，当达到加工时间后，又向上移动使油石抬起并向后移动，脱离开被加工工件。摆动的作用是，当油石进入到被加工沟道后带动油石绕油石中心线(即被加工沟道中心线)摆动，对被加工的轴承沟道进行加工，如图9所示。本实用新型更换油石的工作过程如下当安装在固定半油石夹39上的光电传感器(光电感应开关)37动作时(系统工作循环开始)，亦即油石夹中没有油石(或者油石过短)时，油石夹紧驱动液压缸31带动活塞杆30向左移动，移动半油石夹18在拉伸弹簧16作用下带动拉板21和钢丝拉绳25 —起离开固定半油石夹39的方向移动，使移动半油石夹18让开摆动架14方形通孔左侧的油石入口 57，同时，油石库驱动机构1向右驱动，将油石库13中的备用油石12输送出来，再通过摆动架14方形内腔左侧的油石入口 57进入固定半油石夹39中；此时，进入固定半油石夹 39中的油石38使光电传感器(光电感应开关)37复位，从而控制器使油石夹紧驱动液压缸31的活塞杆30向右移动，通过接头四，带动钢丝拉绳25，拉绳25通过接头M带动拉板 21，拉板21的后端中间位置沿前后方向呈一字形的阶梯型通槽60滑过安装在摆动架14上
5的导向螺钉22、23，通过穿过摆动架方形内腔的右侧壁的通槽56螺钉19、20带动移动半油石夹18向固定半油石夹39方向移动，对油石38夹紧。当固定在钢丝拉绳25右端上的触块63触动行程开关64时，使油石库驱动机构1带动油石库13 —起向左移动就位，然后控告制器使摆动架驱动装置(已有超精研机摆架控制机构)中的纵向油缸带动摆动架14向前(工件)方向移动，达到设定位置，拖板触动行程开关66后，摆动架驱动装置中的加载油缸动作使摆架中的油石38进入被加工工件68沟道(滚道)内并进行加载，摆动架14绕油石38的垂直中心线与摆架中心线连线67摆动，对工件进行超精研加工，同时开始计时，达到设定时间后，摆架控制机构中的加载油缸抬起并卸载，摆动架驱动装置中纵向油缸动作并带动摆动架14向离开工件的方向移动，退回到固定位置。在摆动架14退回的同时，机床自动上料机构完成一个工件的自动下料、上料过程。当下上料过程结束，使摆动架驱动装置 (已有超精研机摆架控制机构)中的纵向油缸带动摆动架14向前(工件)方向移动(进入加工循环)，达到设定位置，拖板触动行程开关66后，摆动架驱动装置中的加载油缸动作使摆架中的油石38落入被加工工件沟道(滚道)内并进行加载，摆动架14绕油石38的垂直中心线与摆架中心线连线67摆动，继续对工件进行超精研加工，同时开始计时。如此反复形成加工循环，从第一个加工循环开始计数，当达到事先设定的加工循环次数后，进入油石长度调整控制过程，即因油石反复使用后变短，需要松开油石夹使油石下移到一定长度。本实用新型对油石长度调整过程如下当加工循环达到事先设定的加工循环次数后，切断摆动架驱动装置的循环加工过程，此时摆动架14退回到原位即最后面得位置，同时使油石库驱动机构1向右移动，油石库驱动机构中有一个油石托板刚好伸到油石夹中油石38的下方，油石托板与油石夹之间的距离为固定值，即是精研时常用的石长度伸出值，只要油石伸出油石夹的长度达到这个值即可正常加工。使油石夹紧驱动液压缸31带动活塞30向左移动，同时，开始计时，移动半油石夹18在拉伸弹簧16作用下带动拉板21和钢丝拉绳25 —起离开固定半油石夹39的方向移动，从而使移动半油石夹18与固定半油石夹39分开，油石夹中的油石38在自重的作用下向下移动，油石下端与油石托板上表面接触，当达到记时时间后，再使油石夹紧驱动液压缸31的活塞杆30向右移动，通过接头四带动钢丝拉绳25，钢丝拉绳25通过接头M 带动拉板21、拉板带动移动半油石夹18向固定半油石夹39方向移动，对油石38夹紧。当固定在钢丝拉绳25右端上的触块63触动行程开关64时，使油石库驱动机构左移动到位， 再使摆动架驱动装置(已有超精研机摆摆架控制机构)中的纵向油缸带动摆动架14向前 (工件)方向移动，从而进入加工循环(系统工作循环结束)。此时计时的目的就是给油石夹松开、油石靠自重下落到油石托板上表面(说明油石长度已达到设定的值)计时的，当计时时间一到，时间继电器动作再使油石夹紧油缸动作，对调整后的油石进行加紧。当进行油石长度调整过程时，若油石总长度已经不够，即移动半油石夹18松开油石，油石靠自重下移后，油石上部离开安装在固定半油石夹39中的光电感应开关37的作用范围，光电感应开关37开始动作又进入到下一个系统工作循环当中。除了上述方案之外，本实用新型的多处结构还可以许多变形。比如，油石夹紧驱动件均可以采用电机，如果采用电机则需要辅以传动装置将电机的转动变成直线运动。油石夹牵引机构也可以不采用钢丝绳的形式，可采用刚性连接与移动半油石夹相连接，直接驱动该移动半油石夹，比如齿轮机构。可以在摆动架U形结构右侧壁上设置一个阶梯形槽，而拉板嵌入该槽内与该阶梯形槽构成滑动副。油石传感器也可采用行程开关，通过油石触动行程开关检测油石库内是否有油石以及固定油石夹内油石的长度，也可是压力传感器当有油石时压力传感器便可得到相应信号。
权利要求1.一种用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，该轴承沟道超精研机包括机身和摆动架，摆动架右端与摆动架驱动装置相连接，该驱动装置设于拖板上，其特征在于该轴承沟道超精研机还包括油石夹紧装置和控制器，摆动架左端呈“U”形，摆动架左侧壁设有油石入口，油石夹紧装置设于摆动架上，油石夹紧装置包括固定半油石夹、移动半油石夹和油石夹牵引机构，摆动架U形结构左侧分支前端设有呈方形的内腔，油石入口设于该内腔的左侧壁，固定半油石夹固定设于该内腔后端、并位于油石入口后方，移动半油石夹比方形内腔尺寸略小，移动半油石夹设于内腔前端，移动半油石夹与油石夹牵引机构相连，在固定半油石夹中部设有油石传感器，在机身上、位于拖板前方设有位置传感器，位置传感器和油石传感器的信号输出端与控制器相连，油石夹牵引机构的控制信号与控制器相连。
2.如权利要求1所述的用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，其特征在于油石夹牵引机构包括钢丝、定滑轮、拉板和油石夹紧驱动件，移动半油石夹与该内腔前侧壁之间设有弹簧，拉板与移动半油石夹固定相连，拉板与摆动架U形结构左分支之间设有沿前后方向的滑动副，定滑轮固定于摆动架上，钢丝左端与拉板固定连接，钢丝右端与油石夹紧驱动件固定连接，在钢丝上、靠近其右端的油石夹紧驱动件设有触块，相应地在摆动架驱动装置的罩壳上固定有第二位置传感器，该位置传感器位于触块的移动路线上，第二位置传感器的信号输出端与控制器相连，油石夹紧驱动件的控制端与控制器相连。
3.如权利要求2所述的用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，其特征在于摆动架 U形结构的右侧壁前部开设有一个槽，拉板的后部开设有另一个槽，在摆动架U形结构的右侧壁后部固定有导向螺钉，该导向螺钉位于拉板的另一个槽内，拉板前端部通过螺钉与移动半油石夹相连接，该螺钉穿设于摆动架U形结构右侧壁的槽内，拉板上的槽与摆动架上的导向螺钉之间构成沿前后方向的滑动副。
4.如权利要求2所述的用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，其特征在于油石夹紧驱动件是液压缸。
5.如权利要求1所述的用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，其特征在于油石传感器是光电传感器。
6.如权利要求1所述的用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，其特征在于位置传感器和第二位置传感器是行程开关。
专利摘要一种用于轴承沟道超精研机的油石夹紧机构，轴承沟道超精研机包括机身和摆动架，轴承沟道超精研机还包括油石夹紧装置和控制器，油石夹紧装置设于摆动架上，油石夹紧装置包括固定半油石夹、移动半油石夹和油石夹牵引机构，摆动架U形结构左侧分支前端设有呈方形的内腔，固定半油石夹和移动半油石夹设于内腔内，移动半油石夹与油石夹牵引机构相连，在固定半油石夹中部设有油石传感器。本实用新型将油石夹分为固定半油石夹和移动半油石夹，由控制器控制油石夹驱动件驱动移动半油石夹，实现自动更换油石；精研过程中如果油石变短了，在油石夹紧装置中设有油石传感器，以检测油石夹中油石的长度，由控制器实现自动调节油石长度以及更换油石的操作。
文档编号B24B19/06GK201998017SQ20102023977
公开日2011年10月5日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者黄宗响 申请人:中原工学院