专利名称：滚子端面磨超机构的制作方法
技术领域：
本发明属于轴承零部件加工装置，尤其与一种滚子端面磨超机构有关。
背景技术：
球面滚子是调心滚子轴承的关键零件，其加工精度直接关系轴承的运转精度和使用寿命，所以对球面滚子的加工精度也提出了更高的要求。球面滚子一端的端面呈弧形，现有技术对球面滚子弧形端面一般采用碗形砂轮或杯形砂轮进行范成法超精加工，加工效率低；工件的夹装一般采用夹爪，同心度无法保证，使端面产生跳动，导致加工精度低。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有球面滚子端面磨超装置加工精度低、加工效率低的缺 陷，提供一种加工精度高、能适应多种弧形端面的高效球面滚子端面磨超装置。为此，本发明采用以下技术方案滚子端面磨超机构，包括床身、工件驱动装置和刀具装置，工件驱动装置包括工件驱动电机、工件主轴机构和工件装夹机构，工件主轴机构包括卧式工件主轴和支撑安装工件主轴的工件主轴箱，工件驱动电机安装于工件主轴箱，工件驱动电机与工件主轴传动连接，工件装夹机构安装在工件主轴端部；刀具装置包括刀具驱动电机、底座、砂轮轴和安装在砂轮轴上的砂轮，刀具驱动电机和砂轮轴由底座支撑安装，砂轮轴由刀具驱动电机驱动旋转；所述的工件主轴箱和底座都位于床身上并可以相对移动，工件主轴和砂轮轴轴向垂直；其特征是，所述的工件装夹机构包括端面作为工件抵靠面的电磁吸盘；所述的砂轮为圆盘式，砂轮外圆面为内凹的弧面，弧面弧度由球面滚子端面的弧度决定；所述的球面滚子端面磨超装置还包括工件支撑机构，工件支撑机构包括支撑板，支撑板顶端设置凹槽，凹槽位于所述电磁吸盘和砂轮之间的工件主轴延伸线的正下方，用于支撑被吸附安装于所述电磁吸盘上的工件。球面滚子的平面端面抵靠于电磁吸盘由电磁吸盘吸附夹持，弧形端面对着砂轮，工件驱动电机驱动电磁吸盘带同球面滚子旋转后，支撑板支撑于球面滚子外圆面中部，砂轮由刀具驱动电机驱动旋转，球面滚子弧形端面与砂轮靠近接触进行超精加工。加工完成后，电磁吸盘断电，失去吸附力，球面滚子掉落回收。作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术方案。所述的支撑机构还包括支座和滑块，支座上设置有中心线成竖向的腰形孔，腰形孔圆心连线与所述工件主轴轴线平行，支座通过穿装于腰形孔中的螺钉安装紧固，支座和工件主轴箱位置相对固定，能根据工件长度调整固定位置，保证所述支撑板支撑于工件中部；所述的支撑板和滑块、滑块和支座之间通过滑槽和滑榫配合连接，滑块在支座上的滑移方向、支撑板在滑块上的滑移方向和工件主轴轴向都相互垂直，可以根据工件的尺寸调整支撑板的上下、左右、前后位置，使支撑板能支撑于工件的合适位置。进一步，所述的支座成L形，所述的腰形孔设置于L形支座的下侧支脚上，方便制造和安装。所述刀具装置的底座通过进给机构支撑安装在所述床身上。
所述刀具装置的底座也可以固定安装于床身。所述的工件主轴箱固定安装于床身。所述的工件主轴箱通过进给机构支撑安装在所述床身上。所述的球面滚子端面磨超装置还包括砂轮修整装置，砂轮修整装置包括安装架、弓形转轴、转轴旋转驱动机构、刀杆和砂轮修整刀具，安装架固定安装于床身，弓形转轴两端由轴承支撑安装于安装架，轴承中心线成竖向，砂轮修整刀具安装在刀杆前端并对准所述圆盘式砂轮的外圆面，刀杆后端安装在弓形转轴的弓形部，转轴旋转驱动机构驱动弓形转轴旋转，弓形转轴的旋转带动刀杆水平摇摆，砂轮修整刀具与砂轮外圆面接触，对砂轮外圆面进行弧形修整。所述的砂轮修整装置还可以为活动式的，所述的安装架通过进给机构支撑安装于床身。作为另一实施方式，所述的砂轮修整装置包括横向进给机构、纵向进给机构和砂 轮修整刀具，所述横向进给机构包括横向导轨副、横向电机、横向丝杆副和滑板，横向导轨副的导轨和横向电机固定安装于床身上，导轨的轴向与所述砂轮轴轴向相互垂直，滑板安装于横向导轨副的滑块上并与横向丝杆副的螺母滑块连接，横向电机与横向丝杆副的丝杆连接；所述纵向进给机构包括纵向导轨副、纵向电机、纵向丝杆副和滑移件，纵向导轨副的导轨和纵向电机固定安装于所述横向进给机构的滑板上，并与所述横向进给机构的导轨轴向相互垂直，滑移件安装于纵向导轨副的滑块上并与纵向丝杆副的螺母滑块连接；所述砂轮修整刀具安装在滑移件上并对准所述圆盘式砂轮的外圆面。砂轮修整时，所述的刀具装置固定不动，滑移件在横向进给机构和纵向进给机构带动下进行横向和纵向移动，使砂轮修整刀具形成与圆盘式砂轮外圆面母线形状相同运动轨迹，可以对砂轮外圆面进行修整。使用本发明可以达到以下有益效果本发明使用电磁吸盘吸附工件端面形式夹持工件，工件装卸方便快速，使用内凹式弧形外圆面的圆盘式砂轮超精加工滚子弧形端面，力口工效率和加工精度高。
图I是本发明实施方式一的结构示意图。图2是本发明实施方式一的主视方向示意图。图3是本发明实施方式二的结构示意图。图4是本发明实施方式三的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述。实施方式一
如图I 图2所示，本发明包括床身3、工件驱动装置、刀具装置、工件支撑机构和砂轮修整装置，工件驱动装置包括工件驱动电机I、工件主轴机构和工件装夹机构，工件主轴机构包括卧式工件主轴14和支撑安装工件主轴的工件主轴箱2，工件驱动电机I安装于工件主轴箱2，工件主轴箱2固定安装于床身3上，工件驱动电机I与工件主轴14传动连接，工件装夹机构安装在工件主轴14端部；所述的工件装夹机构包括端面作为工件抵靠面的电磁吸盘13 ;刀具装置包括刀具驱动电机12、底座11、砂轮轴和安装在砂轮轴上的砂轮7，刀具驱动电机12和砂轮轴由底座11支撑安装，底座11通过进给机构安装于床身3上，砂轮轴与工件主轴14轴向垂直，砂轮轴由刀具驱动电机12驱动旋转，砂轮7为圆盘式，砂轮外圆面为内凹的弧面，弧面弧度由球面滚子端面的弧度决定；工件支撑机构包括支撑板6、L形支座4和滑块5，支撑板6顶端设置凹槽，凹槽位于电磁吸盘13和砂轮7之间的工件主轴14延伸线的正下方，L形支座4的下侧支脚上设置有中心线成竖向的腰形孔，腰形孔圆心连线与工件主轴14轴线平行，支座4通过穿装于腰形孔中的螺钉安装紧固，支座4和工件主轴箱2位置相对固定，能根据工件长度调整固定位置，保证所述支撑板6支撑于工件中部；支撑板6和滑块5、滑块5和支座4之间通过滑槽和滑榫配合连接，滑块5在支座4上的滑移方向、支撑板6在滑块5上的滑移方向和工件主轴14轴向都相互垂直,可以根据工件的尺寸调整支撑板的上下、左右、前后位置，使支撑板6能支撑于工件的合适位置；砂轮修整装置包括安装架8、弓形转轴9、转轴旋转驱动机构、刀杆10和砂轮修整刀具15，安装架8固定安装于床身3，弓形转轴9两端由轴承支撑安装于安装架8，轴承中心线成竖向，砂轮修整刀具15安装在刀杆10前端并对准所述圆盘式砂轮7的外圆面，刀杆10后端安装在弓形转轴9的弓形部，转轴旋转驱动机构驱动弓形转轴9旋转，弓形转轴9的旋转带动刀杆10水平摇摆，砂轮修整刀具15与砂轮外圆面接触，对砂轮外圆面进行弧形修整。 本使用新型使用时，球面滚子的平面端面抵靠于电磁吸盘13由电磁吸盘13吸附夹持，弧形端面对着砂轮7，工件驱动电机I驱动电磁吸盘13带同球面滚子旋转，支撑板6支撑于球面滚子外圆面中部，砂轮7由刀具驱动电机12驱动旋转，通过进给机构带同底座11上的砂轮7与球面滚子弧形端面靠近接触进行超精加工，加工完成后，进给机构带动砂轮7离开球面滚子弧形端面，电磁吸盘13断电，失去吸附力，球面滚子掉落回收，此时，进给机构带动砂轮7靠近砂轮修整装置，砂轮修整刀具15与砂轮7外圆面接触，对砂轮7外圆面进行弧形修整。实施方式二
如图3所示，工件主轴箱2通过进给机构支撑安装在床身3上，砂轮修整装置的安装架8通过进给机构支撑安装于床身3上，刀具装置的底座11固定安装于床身3，工件支撑机构的支座4安装于用于支撑安装工件主轴箱2的进给机构，通过进给机构带同工件主轴箱2和支撑机构进给滑移，使工件与砂轮7接触进行工件加工，通过进给机构带同砂轮修整装置的安装架8滑移靠近砂轮7，使砂轮修整刀具15与砂轮7接触进行砂轮外圆面的弧形修難
iF. O实施方式三
上述几种实施方式中，砂轮修整装置还可以是另一种结构方式。如图4所示，砂轮修整装置包括横向进给机构、纵向进给机构和砂轮修整刀具15，所述横向进给机构包括横向导轨副19、横向电机、横向丝杆副和滑板18，横向导轨副19的导轨和横向电机固定安装于床身3上，导轨的轴向与砂轮轴轴向相互垂直，滑板18安装于横向导轨副19的滑块上并与横向丝杆副的螺母滑块连接，横向电机与横向丝杆副的丝杆连接；所述纵向进给机构包括纵向导轨副16、纵向电机、纵向丝杆副和滑移件17，纵向导轨副16的导轨和纵向电机固定安装于所述横向进给机构的滑板18上，并与所述横向进给机构的导轨轴向相互垂直，滑移件17安装于纵向导轨副16的滑块上并与纵向丝杆副的螺母滑块连接；所述砂轮修整刀具15安装在滑移件17上并对准所述圆盘式砂轮的外圆面。砂轮修整时，所述的刀具装置固定不
动，滑移件17在横向进给机构和纵向进给机构带动下进行横向和纵向移动，使砂轮修整刀具15形成与圆盘式砂轮外圆面母线形状相同运动轨迹，可以对砂轮外圆面进行修整。
权利要求
1.滚子端面磨超机构，包括床身(3)、工件驱动装置和刀具装置，工件驱动装置包括工件驱动电机(I )、工件主轴机构和工件装夹机构，工件主轴机构包括卧式工件主轴(14)和支撑安装工件主轴的工件主轴箱(2)，工件驱动电机(I)安装于工件主轴箱(2)，工件驱动电机(2)与工件主轴(14)传动连接，工件装夹机构安装在工件主轴(14)端部；刀具装置包括刀具驱动电机(12 )、底座(11)、砂轮轴(16 )和安装在砂轮轴(16 )上的砂轮(7 )，刀具驱动电机(12)和砂轮轴(16)由底座(11)支撑安装，砂轮轴(16)由刀具驱动电机(12)驱动旋转；工件主轴箱(2)和底座(11)都位于床身(3)上并可以相对移动，工件主轴(14)和砂轮轴(16)轴向垂直；其特征在于所述的工件装夹机构包括端面作为工件抵靠面的电磁吸盘(13)；砂轮(7)为圆盘式，砂轮外圆面为内凹的弧面，弧面弧度由球面滚子端面的弧度决定；所述的球面滚子端面磨超装置还包括工件支撑机构，工件支撑机构包括支撑板(6 )，支撑板(6)顶端设置凹槽，凹槽位于所述电磁吸盘(13)和砂轮(7)之间的工件主轴延伸线的正下方。
2.根据权利要求I所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的支撑机构还包括支座(4)和滑块(5)，支座(4)上设置有中心线成竖向的腰形孔，腰形孔圆心连线与所述工件主轴(14)轴线平行，支座(4)通过穿装于腰形孔中的螺钉安装紧固，支座(4)和工件主轴箱(5)位置相对固定，支撑板(6)和滑块(5)、滑块(5)和支座(4)之间通过滑槽和滑榫配合连接，滑块(5 )在支座(4)上的滑移方向、支撑板(6 )在滑块(5 )上的滑移方向和工件主轴(14)的轴向都相互垂直。
3.根据权利要求2所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的支座(4)成L形，腰形孔设置于L形支座(4)的下侧支脚上。
4.根据权利要求I或3所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述刀具装置的底座(11)通过进给机构支撑安装在床身(3)上。
5.根据权利要求I或3所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述刀具装置的底座(11)也可以固定安装于床身(3)。
6.根据权利要求4所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的工件主轴箱(2)固定安装于床身(3)。
7.根据权利要求5所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的工件主轴箱(2)通过进给机构支撑安装在床身(3)上。
8.根据权利要求6所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的球面滚子端面磨超装置还包括砂轮修整装置，砂轮修整装置包括安装架(8)、弓形转轴(9)、转轴旋转驱动机构、刀杆(10)和砂轮修整刀具(15),安装架(8)固定安装于床身(3),弓形转轴(9)两端由轴承支撑安装于安装架(8)，轴承中心线成竖向，砂轮修整刀具(15)安装在刀杆(10)前端并对准所述圆盘式砂轮的外圆面，刀杆(10)后端安装在弓形转轴(9)的弓形部，转轴旋转驱动机构驱动弓形转轴(9)旋转，弓形转轴(9)的旋转带动刀杆(10)水平摇摆，砂轮修整刀具(15 )与砂轮外圆面接触，对砂轮(7 )外圆面进行弧形修整。
9.根据权利要求6或7所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的砂轮修整装置还可以为活动式的，安装架(8 )通过进给机构支撑安装于床身(3 )。
10.根据权利要求6或7所述的滚子端面磨超机构，其特征在于所述的砂轮修整装置包括横向进给机构、纵向进给机构和砂轮修整刀具(15 )，所述横向进给机构包括横向导轨畐Ij (19 )、横向电机、横向丝杆副和滑板(18 )，横向导轨副(19 )的导轨和横向电机固定安装于床身(3)上，导轨的轴向与砂轮轴轴向相互垂直，滑板(18)安装于横向导轨副(19)的滑块上并与横向丝杆副的螺母滑块连接，横向电机与横向丝杆副的丝杆连接；所述纵向进给机构包括纵向导轨副(16)、纵向电机、纵向丝杆副和滑移件(17)，纵向导轨副(16)的导轨和纵向电机固定安装于横向进给机构的滑板(18)上，并与所述横向进给机构的导轨轴向相 互垂直，滑移件(17)安装于纵向导轨副(16)的滑块上并与纵向丝杆副的螺母滑块连接；砂轮修整刀具(15)安装在滑移件(17)上并对准圆盘式砂轮(7)的外圆面。
全文摘要
滚子端面磨超机构，属于轴承零件加工装置。本发明包括床身、工件驱动装置、刀具装置、工件支撑机构和砂轮修整装置，工件驱动装置包括工件驱动电机、工件主轴机构和电磁吸盘式工件装夹机构，工件主轴机构包括卧式主轴和工件主轴箱，工件驱动电机安装于工件主轴箱并与主轴传动连接，工件装夹机构安装在主轴端部；刀具装置包括刀具驱动电机、底座、砂轮轴和圆盘形砂轮，砂轮外圆面为内凹弧面；刀具驱动电机和砂轮轴安装于底座，刀具驱动电机驱动砂轮旋转，工件主轴箱和底座位于床身并可以相对移动，工件主轴和砂轮轴轴向垂直；支撑机构支撑板位于电磁吸盘和砂轮之间。通过磁吸装夹、成形砂轮磨超和砂轮修整，解决了现有磨超装置精度和效率低的缺陷。
文档编号B24B41/04GK102896567SQ201210426190
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者王忠明 申请人:新昌县诚本轴承滚子有限公司