专利名称：一种轴承外圈滚道磨削装置及磨削方法
技术领域：
本发明涉及轴承套圈磨削技术，尤其是一种轴承外圈滚道磨削装置及磨削方法。
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机四用的一种轴承外圈滚道磨削装置及磨削方法，它克服了现有的设备不能对球轴承外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道在同一磨床上加工的缺点。本发明的目的是这样实现的，它是在在原X轴和Y轴的方向移动机构中，增加了 B轴的回转运动，使金刚笔可以在旋转的同时沿X轴和Y轴方向移动；也可锁定B轴，使金刚笔按照X轴和Y轴的插补运动移动。从而可以修整出砂轮所需的母线。磨削工件定位在端面支承上，端面支承固定在过度盘上，过度盘与工件轴由螺钉连接，线圈座固定在工件箱的一端，工件轴带轮通过键连接用螺母固定在工件轴上，工件轴固定在工件箱体的孔内；工件轴带轮与皮带轮通过电机皮带连接，皮带轮与工件电机通过键连接并用用螺钉把带轮压片压紧在皮带轮上，工件电机固定在电机座上；工件箱体用螺钉固定在旋转板上；旋转板用螺钉固定在旋转垫板上；旋转垫板用螺钉固定在工件上拖板上；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，旋转链轮固定在工件上拖板上，旋转链轮用扳手通过手动带动链条旋转， 从而带动旋转板和工件箱旋转一定角度，以适应不同型号轴承。在旋转板上固定着刻度标牌；电机座与工件箱体用螺钉连接。第一伺服电机固定在第一伺服电机座上，第一联轴器的一端与第一伺服电机连接，第一联轴器的另一端与第一滚珠丝杠连接，第一滚珠丝杠的丝杆部分通过圆螺母固定在第一轴承座内；第一轴承座用螺钉固定在第一伺服电机座上，第一伺服电机座固定在工件进给下拖板上；第一滚珠丝杠的丝杠螺母部分固定在第一滚珠丝杠螺母座内；第一丝杠螺母座与工件上拖板用螺钉连接。第一滚珠丝杠在第一伺服电机的驱动下旋转带动第一滚珠丝杠的丝杠螺母部分移动，从而带动工件上拖板前后移动。砂轮杆通过螺纹拧紧在电机主轴的螺纹孔内，砂轮通过砂轮压帽与砂轮杆拧紧而固定在一起；电主轴用螺钉夹紧在电主轴座内；电主轴座用螺钉与砂轮架上拖板固定在一起；砂轮架上拖板与导轨用螺钉固定，导轨与砂轮进给下拖板用螺钉固定，砂轮进给下拖板与床身用螺钉固定。第二伺服电机固定在第二伺服电机座上，第二伺服电机与第二联轴器的一端连接，第二联轴器的另一端与第二滚珠丝杠连接，第二滚珠丝杠的丝杆部分通过圆螺母固定在第二轴承座内；第二轴承座用螺钉固定在第二伺服电机座上，第二伺服电机座固定在砂轮进给下拖板上；第二滚珠丝杠的丝杠螺母部分固定在第二丝杠螺母座内；第二丝杠螺母座与砂轮架上拖板用螺钉连接。第二滚珠丝杠在第二伺服电机的驱动下旋转带动第二滚珠丝杠的丝杠螺母部分移动，从而带动砂轮架上拖板前后移动。修整伺服电机固定在修整器座上，修整器座固定在修整器支架上，整器支架与第一调节支架中间连接着调节螺杆；第二调节支架与连接块中间由调节螺杆连接；金刚笔座固定在连接块上，金刚笔由螺钉连接在金刚笔座上；金刚笔微调螺钉拧紧连接块上；修整器支架用螺钉固定工件上拖板上。本发明的工作方法1、砂轮形状修整过程，①金刚笔在修整伺服电机驱动下，沿B 轴做+70° — 0 —-70°往复旋转运动，同时砂轮架上拖板和工件拖板分别沿X轴和Y轴移动；通过三轴的联动，对砂轮修整出外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道所需的母线形状；
②修整时，修整伺服电机带动金刚笔旋转，X轴和Y轴联动，分别有第二伺服电机和第一伺服电机来完成，X轴和Y轴同时移动，两轴的速度快慢由数控系统来控制，修整伺服电机与两轴联动根据需要通过金刚笔对砂轮修整出不同形状，即在三维坐标系中，可确定B轴的回转速度及X和Y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 ；③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，①砂轮修整完后，金刚笔退回原位，磨削工件在第一伺服电机的驱动下进入磨削位置；②磨削开始，Y轴速度按事先设定磨削程序进行，磨削结束退回原位；
③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。本发明的有益效果是，可以在同一磨床上加工球轴承外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道，做到一机多用；本装置磨削加工的先进性主要体现在采用数控三轴联动修整砂轮母线形状；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。
图1为一种轴承外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、线圈座 5、工件箱体 6、工件电机 7、皮带轮 8、 带轮压片 9、电机皮带 10、链条 11、刻度标牌 12、电机座 13、工件轴带轮 14、工件轴 15、旋转链轮 16、工件上拖板 17、第一丝杠螺母座 18、第一滚珠丝杠 19、第一轴承座20、第一联轴器 21、第一伺服电机 22、第一伺服电机座
23、旋转垫板24、旋转板25、电主轴26、电主轴座 27、第二丝杠螺母座 28、第二滚珠丝杠 29、第二轴承座 30、第二联轴器 31、第二伺服电机 32、第二伺服电机座 33、砂轮架上拖板 34、砂轮杆 35、砂轮36、砂轮压帽 37、床身
图2为一种轴承外圈滚道磨削装置中的K向示意图，图中38、修整伺服电机 39、修整器座 40、第一调节支架 41、调节螺杆42、修整器支架 43、第二调节支架 44、 调节螺杆 45、连接块 46、金刚笔座 47、金刚笔 48、金刚笔微调螺钉
具体实施例方式实施例1、本发明是由磨削工件1、端面支承2、过度盘3、线圈座4、工件箱体5、工件电机6、皮带轮7、带轮压片8、电机皮带9、链条10、刻度标牌11、电机座12、工件轴带轮13、工件轴14、旋转链轮15、工件上拖板16、第一丝杠螺母座17、第一滚珠丝杠18、 第一轴承座19、第一联轴器20、第一伺服电机21、第一伺服电机座22、旋转垫板23、旋转板
24、电主轴25、电主轴座沈、第二丝杠螺母座27、第二滚珠丝杠观、第二轴承座四、第二联轴器30、第二伺服电机31、第二伺服电机座32、砂轮架上拖板33、砂轮杆34、砂轮35、砂轮压帽36、床身37、修整伺服电机38、修整器座39、第一调节支架40、调节螺杆41、修整器支架 42、第二调节支架43、调节螺杆44、连接块45、金刚笔座46、金刚笔47和金刚笔微调螺钉48 连接而成，磨削工件1定位在端面支承2上，端面支承2固定在过度盘3上，过度盘3与工件轴14由螺钉连接，线圈座4固定在工件箱5的一端，工件轴带轮13用螺母固定在工件轴 14上，工件轴14固定在工件箱体5的孔内；工件轴带轮13与皮带轮7通过电机皮带9连接，皮带轮7与工件电机6用螺钉固定，并且把带轮压片8压紧在皮带轮7上，工件电机6固定在电机座12上；工件箱体5用螺钉固定在旋转板M上；旋转板M用螺钉固定在旋转垫板23上；旋转垫板23用螺钉固定在工件上拖板16上；工件上拖板16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37用螺钉固定，旋转链轮15固定在工件上拖板16上，旋转链轮15用扳手通过手动带动链条10旋转，从而带动旋转板M 和工件箱体15旋转一定角度，以适应不同型号的轴承；在旋转板M上固定着刻度标牌11 ； 第一丝杠螺母座17与工件上拖板16用螺钉连接；电机座12与工件箱体5用螺钉连接。实施例2、第一伺服电机21固定在第一伺服电机座22上，第一联轴器20的一端与第一伺服电机21连接，第一联轴器20的另一端与第一滚珠丝杠18连接，第一滚珠丝杠18 的丝杆部分通过圆螺母固定在第一轴承座19内；第一轴承座19用螺钉固定在第一伺服电机座22上，第一伺服电机座22固定在工件进给下拖板上；第一滚珠丝杠18的丝杠螺母部分固定在第一丝杠螺母座17内；第一丝杠螺母座17与工件上拖板16用螺钉连接；第一滚珠丝杠18在第一伺服电机21的驱动下旋转带动第一滚珠丝杠18的丝杠螺母部分移动，从而带动工件上拖板16前后移动。实施例3、砂轮杆34通过螺纹拧紧在电主轴25的螺纹孔内，砂轮35通过砂轮压帽 36与砂轮杆34拧紧而固定在一起；电主轴25用螺钉夹紧在电主轴座沈内；电主轴座沈用螺钉与砂轮架上拖板33固定在一起；砂轮架上拖板33与导轨用螺钉固定，导轨与砂轮进给下拖板用螺钉固定，砂轮进给下拖板与床身37用螺钉固定。实施例4、第二伺服电机31固定在第二伺服电机座32上，第二伺服电机31与第二联轴器30的一端连接，第二联轴器30的另一端与第二滚珠丝杠观连接，第二滚珠丝杠观的丝杆部分通过圆螺母固定在第二轴承座四内；第二轴承座四用螺钉固定在第二伺服电机座32上，第二伺服电机座32固定在砂轮进给下拖板上；第二滚珠丝杠观的丝杠螺母部分固定在第二丝杠螺母座27内；第二丝杠螺母座27与砂轮架上拖板33用螺钉连接。第二滚珠丝杠观在第二伺服电机31的驱动下旋转带动第二滚珠丝杠观的丝杠螺母部分移动， 从而带动砂轮架上拖板33前后移动。实施例5、修整伺服电机38固定在修整器座39上，修整器座39固定在修整器支架42上，整器支架42与第一调节支架40中间连接着调节螺杆41 ；第二调节支架43与连接块45中间由调节螺杆44连接；金刚笔座46固定在连接块45上，金刚笔47由螺钉固定在金刚笔座46上；金刚笔微调螺钉48拧紧连接块45上；修整器支架42用螺钉固定工件上拖板16。实施例6、轴承外圈滚道磨削装置的磨削方法砂轮形状修整过程，①金刚笔47在修整伺服电机38驱动下，沿B轴做+70° — 0 —-70°往复旋转运动，同时砂轮架上拖板33 和工件拖板16分别沿X轴和Y轴移动；通过三轴的联动，对砂轮修整出外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道所需的母线形状；②修整时，修整伺服电机观带动金刚笔47旋转，X轴和Y轴联动，分别有第二伺服电机31和第一伺服电机21来完成，X轴和Y轴同时移动，两轴的速度快慢由数控系统来控制，修整伺服电机38与两轴联动根据需要通过金刚笔47对砂轮35修整出不同形状，即在三维坐标系中，可确定B轴的回转速度及X和Y的移动速度；
6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 ；③在磨削过程中砂轮消耗量二次修整时设有自动补尝功能。
实施例7、轴承外圈滚道磨削装置的磨削方法砂轮磨削过程，①砂轮修整完后， 金刚笔47退回原位，磨削工件1在第一伺服电机21的驱动下进入磨削位置；②磨削开始，Y 轴速度按事先设定磨削程序进行，磨削结束退回原位；③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。
权利要求
1.一种轴承外圈滚道磨削装置，它是由磨削工件(1)、端面支承(2)、过度盘(3)、线圈座(4)、工件箱体(5)、工件电机(6)、皮带轮(7)、带轮压片(8)、电机皮带(9)、链条(10)、 刻度标牌(11)、电机座(12)、工件轴带轮(13)、工件轴(14)、旋转链轮(15)、工件上拖板 (16)、第一丝杠螺母座(17)、第一滚珠丝杠(18)、第一轴承座(19)、第一联轴器(20)、第一伺服电机(21)、第一伺服电机座(22)、旋转垫板(23)、旋转板(24)、电主轴(25)、电主轴座(26)、第二丝杠螺母座(27)、第二滚珠丝杠(28)、第二轴承座(29)、第二联轴器(30)、第二伺服电机(31)、第二伺服电机座(32)、砂轮架上拖板(33)、砂轮杆(34)、砂轮(35)、砂轮压帽(36)、床身(37)、修整伺服电机(38)、修整器座(39)、第一调节支架(40)、调节螺杆 (41)、修整器支架(42)、第二调节支架(43)、调节螺杆(44)、连接块(45)、金刚笔座(46)、金刚笔(47)和金刚笔微调螺钉(48)连接而成，其特征是磨削工件(1)定位在端面支承(2) 上，端面支承(2)固定在过度盘(3)上，过度盘(3)与工件轴(14)由螺钉连接，线圈座(4) 固定在工件箱(5)的一端，工件轴带轮(13)用螺母固定在工件轴(14)上，工件轴(14)固定在工件箱体(5 )的孔内；工件轴带轮(13)与皮带轮(7 )通过电机皮带(9 )连接，皮带轮(7 ) 与工件电机(6)用螺钉固定，并且把带轮压片(8)压紧在皮带轮(7)上，工件电机(6)固定在电机座(12)上；工件箱体(5)用螺钉固定在旋转板(24)上；旋转板(24)用螺钉固定在旋转垫板(23)上；旋转垫板(23)用螺钉固定在工件上拖板(16)上；工件上拖板(16)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(37)用螺钉固定， 旋转链轮(15)固定在工件上拖板(16)上，旋转链轮(15)用扳手通过手动带动链条(10)旋转，从而带动旋转板(24)和工件箱体(15)旋转一定角度，以适应不同型号的轴承；在旋转板(24)上固定着刻度标牌(11);第一丝杠螺母座(17)与工件上拖板(16)用螺钉连接；电机座(12)与工件箱体(5)用螺钉连接。
2.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道磨削装置，其特征是第一伺服电机(21) 固定在第一伺服电机座(22)上，第一联轴器(20)的一端与第一伺服电机(21)连接，第一联轴器(20)的另一端与第一滚珠丝杠(18)连接，第一滚珠丝杠(18)的丝杆部分通过圆螺母固定在第一轴承座(19)内；第一轴承座(19)用螺钉固定在第一伺服电机座(22)上，第一伺服电机座(22)固定在工件进给下拖板上；第一滚珠丝杠(18)的丝杠螺母部分固定在第一丝杠螺母座(17)内；第一丝杠螺母座(17)与工件上拖板(16)用螺钉连接；第一滚珠丝杠 (18)在第一伺服电机(21)的驱动下旋转带动第一滚珠丝杠(18)的丝杠螺母部分移动，从而带动工件上拖板(16)前后移动。
3.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道磨削装置，其特征是砂轮杆(34)通过螺纹拧紧在电主轴(25 )的螺纹孔内，砂轮(35 )通过砂轮压帽(36 )与砂轮杆(34 )拧紧而固定在一起；电主轴(25)用螺钉夹紧在电主轴座(26)内；电主轴座(26)用螺钉与砂轮架上拖板(33)固定在一起；砂轮架上拖板(33)与导轨用螺钉固定，导轨与砂轮进给下拖板用螺钉固定，砂轮进给下拖板与床身(37)用螺钉固定。
4.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道磨削装置，其特征是第二伺服电机(31) 固定在第二伺服电机座(32)上，第二伺服电机(31)与第二联轴器(30)的一端连接，第二联轴器(30)的另一端与第二滚珠丝杠(28)连接，第二滚珠丝杠(28)的丝杆部分通过圆螺母固定在第二轴承座(29)内；第二轴承座(29)用螺钉固定在第二伺服电机座(32)上，第二伺服电机座(32)固定在砂轮进给下拖板上；第二滚珠丝杠(28)的丝杠螺母部分固定在第二丝杠螺母座(27)内；第二丝杠螺母座(27)与砂轮架上拖板(33)用螺钉连接；第二滚珠丝杠(28)在第二伺服电机(31)的驱动下旋转带动第二滚珠丝杠(28)的丝杠螺母部分移动， 从而带动砂轮架上拖板(33)前后移动。
5.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道磨削装置，其特征是修整伺服电机(38) 固定在修整器座(39)上，修整器座(39)固定在修整器支架(42)上，整器支架(42)与第一调节支架(40)中间连接着调节螺杆(41)；第二调节支架(43)与连接块0 中间由调节螺杆(44)连接；金刚笔座(46)固定在连接块(45)上，金刚笔(47)由螺钉固定在金刚笔座 (46)上；金刚笔微调螺钉(48)拧紧连接块(45)上；修整器支架(42)用螺钉固定工件上拖板(16)。
6.权利要求1所述一种轴承外圈滚道磨削装置的磨削方法，其特征是砂轮形状修整过程，一是金刚笔(47)在修整伺服电机(38)驱动下，沿B轴做+70° —0 —-70°往复旋转运动，同时砂轮架上拖板(33)和工件拖板(16)分别沿X轴和Y轴移动；通过三轴的联动， 对砂轮修整出外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道所需的母线形状；二是修整时，修整伺服电机(28)带动金刚笔(47)旋转，X轴和Y轴联动，分别有第二伺服电机(31)和第一伺服电机(21)来完成，X轴和Y轴同时移动，两轴的速度快慢由数控系统来控制，修整伺服电机 (38)与两轴联动根据需要通过金刚笔(47)对砂轮(35)修整出不同形状，即在三维坐标系中，可确定B轴的回转速度及X和Y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 ；三是在磨削过程中砂轮消耗量二次修整时设有自动补尝功能。
7.权利要求1所述一种轴承外圈滚道磨削装置的磨削方法，其特征是砂轮磨削过程， 一是砂轮修整完后，金刚笔(47)退回原位，磨削工件(1)在第一伺服电机(21)的驱动下进入磨削位置；二是磨削开始，Y轴速度按事先设定磨削程序进行，磨削结束退回原位；三是本设备磨削，砂轮修整，全过程参数和程序控制均由数控系统来完成。
全文摘要
一种轴承外圈滚道磨削装置及磨削方法是一种轴承套圈磨削技术，它克服了现有的设备不能对球轴承外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道在同一磨床上加工的缺点，它是在在原X轴和Y轴的方向移动机构中，增加了B轴的回转运动，使金刚笔可以在旋转的同时沿X轴和Y轴方向移动；也可锁定B轴，使金刚笔按照X轴和Y轴的插补运动移动；从而可以修整出砂轮所需的母线；本发明的有益效果是，可以在同一磨床上加工球轴承外圈沟道、圆锥、圆柱和交叉外圈滚道，做到一机多用。
文档编号B24B53/075GK102371522SQ201110396540
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者程雷显 申请人:濮阳贝英数控机械设备有限公司