一种用于轴连轴承的研磨装置的制作方法

本实用新型涉及轴承研磨加工领域，尤其涉及一种用于轴连轴承的研磨装置。

背景技术：

现代机械加工中，在精密零部件加工领域，研磨加工作为一种高精度的光整表面加工方式得到广泛的应用。与磨削相比，在要求达到同样的粗糙度效果时，研磨加工的效率更高，加工后的零部件表面粗糙度能够得到很大的改善，特别是研磨加工过程中机械振动很低，加工的零部件表面可以得到很低的波纹度。

研磨加工过程中，一般采用不同粒度、硬度的油石作为研磨材料，对于回转类工件，工件加工过程中旋转，油石在一定的压力下，在工件待加工工件的表面往复直线运动或者摆动。例如回转类工件的待加工表面素线为直线形式，那么油石在待加工表面采用往复直线运动，如果回转类工件的待加工表面为弧形，那么油石在待加工表面采用围绕弧形中心作往复摆动运动，无论哪一种方式，核心都是油石在一定的压力下在旋转的回转体待加工表面进行往复运动形成微量的切削。

对于滚动轴承来说，轴承零部件滚动表面的波纹度，对滚动轴承的轴承振动和噪声等动态性能有很大的影响，当轴承零部件滚动表面具有很低的表面粗糙度和波纹度时，可以大大降低滚动轴承的噪音和振动，同时降低摩擦，提高运行效率，节能降耗，因此在轴承零部件加工等方面，特别是轴承零部件的滚动表面，基本采用研磨的方式作为最终的加工工序。

为了配合汽车行业的使用要求，轴承行业提出了一种新的轴承设计方案，将轴承和轴以及润滑部件集成为一体，轴承单元为两列或者三列的设计方案，即将不同类型轴承集成在一起，主要是将滚子轴承和角接触球轴承以及主轴集成为一体，结构紧凑，体积小，轴承内圈和主轴集成为一体，即直接在主轴外径表面加工出滚道，在轴承的两侧设计了密封结构，内部填充能够满足终身使用要求的润滑脂，形成单元一体化，在不同工况下都能够正常工作，这种结构称为轴连轴承。对于轴连轴承，套圈和主轴的运动表面不是单一的结构形式，而是多种组合的结构形式，例如直线和弧形组合的组合形式，弧形一般是圆弧，但是也有特殊形式，例如有呈尖拱形状的弧形运动表面，尖拱形状由两段相同形状的圆弧组成，但是每段圆弧有独立的圆心。

目前对于轴连轴承套圈和主轴的研磨方法，一般采用多工位加工方式，即不同工位加工工件的不同待加工表面。工件被机械手或者人工抓取放置在不同的工位上进行研磨，研磨结束后机械手或者人工抓取工件放置在另外一个工位对其他表面进行研磨，以此类推，直至所有待加工表面被研磨完成，将加工完毕的工件取出。

以加工轴连轴承上的主轴为例，参考图9，对于待加工主轴300上的直线部分301加工表面，待加工主轴300由滚轮支撑带动旋转，油石在一定压力下在待加工表面上以一定的频率直线往复运动，产生研磨效果；待加工主轴300上的曲线部分302(即尖拱形状沟道和圆弧形状沟道)，油石在一定压力下在待加工表面上以一定的频率按固定的圆弧中心进行摆动。因为不同的工位都需要滚轮支撑带动待加工主轴旋转，工位过多造成设备体积大，加工完毕的主轴由机械手或者人工往返搬运，效率低且容易对加工表面产生磕碰以及划伤；而且现有技术中在加工尖拱形状沟道和圆弧形状沟道时，待加工主轴容易串动，定位不够准确，容易产生油石对待加工主轴不断的修复和破坏的状态，加工精度和效率都难以保证。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于轴连轴承的研磨装置，自动化程度高，加工效率高，能够有效保证对主轴的加工精度，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于轴连轴承的研磨装置，包括机架，所述机架沿左右方向设有直线滚轴和斜线滚轴，所述直线滚轴和所述斜线滚轴之间形成用于输送待加工主轴的输送通道，所述直线滚轴和所述斜线滚轴通过调节机构调整相互之间的距离，所述直线滚轴和所述斜线滚轴通过驱动机构实现旋转；

所述机架的左侧沿左右方向设有多个位于所述输送通道上方并且能够沿左右方向往复运动的直线研磨装置，所述机架的右侧沿左右方向设有多个位于所述输送通道上方并且能够左右摆动的曲线研磨装置，所述输送通道下方设有升降机构，所述升降机构上设有与所述曲线研磨装置位置和数量相对应的定位卡槽。

优选地，所述调节机构包括螺母丝杆结构和沿所述机架前后方向设置的第一导轨，所述斜线滚轴通过所述调节机构移动位置。

优选地，所述直线研磨装置包括直线振荡机构和活塞杆朝下的第一加压缸，活塞杆上连接有用于夹持油石的夹紧机构，所述直线振荡机构驱动所述第一加压缸带着夹紧机构沿左右方向往复运动。

优选地，所述曲线研磨装置包括电机、曲柄连杆结构、油石架和活塞杆朝下的第二加压缸，所述电机的输出轴通过曲柄连杆结构驱动油石架摆动，所述油石架上开有放置油石的通孔，所述第二加压缸的活塞杆能够从上方压在油石顶面。

进一步地，所述曲线研磨装置还包括弹性压片，所述弹性压片从侧面将油石压紧在所述通孔中。

优选地，所述机架沿左右方向设有与所述升降机构配合的第二导轨，所述升降机构通过螺母丝杆结构沿所述第二导轨移动。

优选地，所述机架上设有用于清洗所述直线滚轴和所述斜线滚轴的清洗装置。

优选地，所述直线滚轴和所述斜线滚轴沿轴线方向分别开设有多个环形槽。

优选地，所述斜线滚轴从左到右向下倾斜1-5度。

优选地，所述直线研磨装置和所述曲线研磨装置分别至少设有四个。

如上所述，本实用新型一种用于轴连轴承的研磨装置，具有以下有益效果：

本装置将直线研磨装置和曲线研磨装置集成设置在同一机架上，直线滚轴和斜线滚轴用于支撑并驱动待加工主轴旋转，斜线滚轴旋转过程中会在轴线方向产生速度分量，能够使待加工主轴沿轴线方向移动，待加工主轴依次通过不同的工位实现顺次研磨，工作过程中不需要人工或机械手进行待加工主轴移动搬运，不仅能够保证加工质量，还大大提高了工作效率，实现批量生产的流水作业，自动化程度高。

本装置中的直线研磨装置和曲线研磨装置可以单独工作，也可以同步工作，对于普通轴承中的主轴也能起到研磨加工的作用，通用性好。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的局部俯视图。

图3为本实用新型中机架和两根滚轴的配合示意图。

图4为本实用新型中直线研磨装置和曲线研磨装置的使用状态示意图。

图5为本实用新型中升降机构使用状态示意图。

图6为本实用新型中曲线研磨装置的局部结构示意图。

图7为图6中a-a处截面图。

图8为本实用新型曲线研磨装置中曲柄连杆结构驱动油石架示意简图。

图9为待加工主轴的示意图。

图10为本实用新型中直线辊轴和斜线滚轴的示意图。

图11为本实用新型的使用状态示意图。

图中：

1机架11第二导轨

12第二螺母13第二丝杆

14电机21直线滚轴

22斜线滚轴23环形槽

24驱动机构3输送通道

4调节机构41第一螺母

42第一导轨43第一丝杆

5直线研磨装置51直线振荡机构

52第一压力缸53夹紧机构

6曲线研磨装置61油石架

62弹性压片63第二压力缸

64油石盒65电机

66曲柄67第一连杆

68第二连杆621压头

7升降机构71定位卡槽

72挡板8清洗装置

9定位传感器100控制装置

200油石300待加工主轴

301直线部分302曲线部分

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型为一种用于轴连轴承的研磨装置，并且主要用于研磨轴连轴承的主轴。结合图1-图5，本装置包括机架1，所述机架1沿图示左右方向设有直线滚轴21和斜线滚轴22，即所述直线滚轴21沿左右方向水平设置，所述斜线滚轴22沿水平方向倾斜设置，两根滚轴的轴线形成一定夹角(参考图3)。同时，结合图1和图2，所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22在水平方向并列设置，两根滚轴轴线在水平面上的投影相平行，并且所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22之间形成用于输送待加工主轴的输送通道3，结合图2和图11，待加工主轴300被支撑在两根滚轴之间。所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22通过调节机构4调整相互之间的距离，即调整所述输送通道3的宽度，从而满足不同型号待加工主轴的旋转需要。所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22通过驱动机构24实现旋转，所述驱动机构24包括电机和传送带，电机的输出轴通过传送带驱动两根滚轴旋转。

结合图1、图2、图4和图9，所述机架1的左侧沿左右方向设有多个位于所述输送通道3上方并且能够沿左右方向往复运动的直线研磨装置5，通过所述直线研磨装置5对待加工主轴300的直线部分301进行研磨加工。结合图1、图2、图5和图9，所述机架1的右侧沿左右方向设有多个位于所述输送通道3上方并且能够左右摆动的曲线研磨装置6，通过所述曲线研磨装置6对待加工主轴300的曲线部分302进行研磨加工。结合图1、图4和图5，所述输送通道3下方设有升降机构7，所述升降机构7上设有与所述曲线研磨装置6位置和数量相对应的定位卡槽71。在优选实施例中，相邻的定位卡槽71共用挡板72。在实际工作时，所述定位卡槽71在图示左右方向的宽度比待加工主轴300轴向的长度大2-5mm，以便于待加工主轴300顺利进入到定位卡槽71中，并且不会影响待加工主轴300的旋转。使用时，参考图5，所述升降机构7根据待加工主轴300的位置将定位卡槽71顶起，从而限制待加工主轴300的位置，即待加工主轴300被限制在两块挡板72之间，在所述斜线滚轴22轴线方向速度分量的作用下，待加工主轴300的端面始终顶靠在前进方向的挡板72上，仅能自转，所述曲线研磨装置6即可对待加工主轴300的曲线部分302往复研磨(参考图4和图9)。本装置在使用时，所述直线滚轴21、斜线滚轴22、直线研磨装置5、曲线研磨装置6等所有电控部分均与控制装置100电路连接，通过所述控制装置100进行统一控制；为清楚表示结构关系，图2中未表示控制装置100和曲线研磨装置6。

结合图1-图11，本装置结构原理是：使用时，待加工主轴300支撑在所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22形成的输送通道3上，待加工主轴300与两根滚轴为线接触，加工过程中，在油石压力作用下，待加工主轴300旋转稳定可靠，不会产生歪斜和跳动，加工精度和效率高。因为所述斜线滚轴22沿水平方向向下倾斜一定的角度，因此在旋转过程中会在轴线方向产生速度分量，能够使待加工主轴300沿轴线方向移动(即图11中从左到右向斜下方移动)，不仅实现了对批量待加工主轴300的流水作业，也实现了待加工主轴300在不同工位之间的自主移动，即当待加工主轴300在两根滚轴的作用下自身会产生旋转，待加工主轴300的直线部分301通过直线研磨装置5进行研磨，待加工主轴300的曲线部分302通过曲线研磨装置6进行研磨，大大提高了研磨效率。使用时，待加工主轴300的移动速度通过两根滚轴的转速进行控制，所述两根滚轴的转送通过驱动机构24上的电机进行控制，以满足不同的研磨要求。参考图3，本装置中所述斜线滚轴22的倾斜角度是1°～5°，即直线滚轴21的轴线和曲线滚轴22的轴线夹角为1°～5°，例如2°、2.5°、3°、3.5°、4°、4.5°等，其中优选角度为1.1°、1.2°、1.3°、1.4°、1.5°、1.6°、1.7°、1.8°、1.9°。

在优选实施例中，参考图1-图3，所述调节机构4包括螺母丝杆结构和沿所述机架前后水平方向设置的第一导轨42，所述斜线滚轴22通过所述调节机构4移动位置。具体的：螺母丝杆结构包括第一螺母41和第一丝杆43，所述第一螺母41与所述第一丝杆43螺纹配合起到传动作用，所述斜线滚轴22通过轴承座设置在所述第一螺母41上，并且通过轴承座与第一导轨42相配合。如图2中箭头方向所示，所述第一丝杆43上设有旋转手柄，通过第一丝杆43的正转和反转，驱动第一螺母41带动所述斜线滚轴22做靠近或远离直线滚轴21的运动，从而起到调节所述输送通道3宽度的技术效果。在旋转到位后，锁紧旋转手柄，保持工位稳定。

在优选实施例中，参考图1、图4和图11，所述直线研磨装置5包括直线振荡机构51和活塞杆朝下的第一加压缸52，活塞杆上连接有用于夹持油石的夹紧机构53，所述夹紧机构53包括两块通过螺栓连接的夹板，通过两块夹板夹持油石。所述直线振荡机构51驱动所述第一加压缸52带着夹紧机构53沿左右方向往复运动。所述直线振荡机构51包括本体，本体上设有可往复移动的振荡棒，通过调整空气流量，控制振荡气缸的往复速度，进而使得振荡棒在本体上做往复运动，所述第一加压缸52和所述夹紧机构53均安装在所述振荡棒上，随着振荡棒的往复移动，夹紧机构53上的油石200对待加工主轴300进行研磨。本装置中所述的直线振荡机构51为现有技术，具体结构可采用申请号为201721626413.6的中国专利。本结构中通过第一加压缸52对油石施加压力，压力大小可以调节，也可以通过控制装置100根据程序设定，在不同的研磨阶段提供不同的压力，所述第一加压缸52可以是气缸或油缸，优选采用气缸。

在优选实施例中，结合图1、图4、图6-图8，所述曲线研磨装置6包括电机、曲柄连杆结构、油石架61、弹性压片62和活塞杆朝下的第二加压缸63，所述电机的输出轴通过曲柄连杆结构驱动油石架61摆动，所述油石架61上开有放置油石的通孔，所述弹性压片62从侧面将油石压紧在所述通孔中，所述第二加压缸63的活塞杆能够从上方压在油石顶面。并且进一步地，所述弹性压片62上设有凸起的压头621，通过所述压头621压紧油石，增大压强，保证压紧效果。本结构中通过弹性压片62压紧油石的目的是：从侧面对油石起到一定的预紧力，但并不把油石完全压紧锁死在通孔中，从而保证油石在磨损后能够通过第二加压缸63的压力作用向下移动，保证研磨的持续性，不需要人工进行调整。在其他实施例中，也可以采用螺栓等结构顶紧油石，然后人工手动调整。如图8所示，本结构中的曲柄连杆结构通过电机65驱动，电机65的输出轴通过传送带驱动曲柄66旋转，曲柄66依次带动第一连杆67和第二连杆68，将旋转运动转化为摆动，而第二连杆68与油石架61固定连接，当第二连杆68摆动时，即实现了油石架61上油石200对待加工主轴的往复摆动研磨。所述油石架61摆动角度的大小可以通过调整两根连杆的长度实现，摆动频率通过调整电机65的转速实现，加工过程中由控制装置100根据程序设定，根据不同的加工要求对电机65转速进行切换或者控制电机65启停。

本装置在使用时，根据不同的研磨要求，可以采用不同粒度、硬度的油石分别进行研磨，较粗粒度的油石用于粗研磨，以提高研磨效率，较细粒度的油石用于精密研磨，以提高研磨质量。对于圆弧形状的沟道，应调整油石摆动中心和待加工主轴圆弧中心(即沟曲率中心)重合，进而避免破坏待研磨表面的形状和尺寸，保证研磨效率和研磨质量。对于尖拱形状沟道，其由两段形状相同的圆弧组成，两段圆弧中心相对沟道中心对称偏置一段距离，因此需将油石偏转一定的角度，才能使油石摆动中心和圆弧中心(即沟曲率中心)重合，尖拱形状沟道的两段圆弧分别由不同曲线研磨装置6上的油石进行研磨，如果需要进行粗研磨和精研磨，则需要4块油石，即需要4个曲线研磨装置6。本结构中通过第二加压缸63对油石施加压力，压力大小可以调节，也可以通过控制装置100根据程序设定，在不同的研磨阶段提供不同的压力，所述第二加压缸63可以是气缸或油缸，优选采用气缸。进一步地，因为油石在使用时，以及更换时会对油石架61上的通孔造成磨损，所以为了避免因磨损而经常更换油石架61，从而降低成本，所述油石架61的通孔中设有可拆卸的油石盒64，油石插设在所述油石盒64中，所述油石盒64结构简单，能够有效降低成本。

在优选实施例中，结合图1和图5，所述机架1沿左右方向设有与所述升降机构7配合的第二导轨11，所述升降机构7通过螺母丝杆结构沿所述第二导轨11移动，所述升降机构7可以采用油缸、气缸等结构，优选采用气缸。所述螺母丝杆结构包括第二螺母12和第二丝杆13，所述第二螺母12与所述第二丝杆13螺纹配合起到传动作用，升降机构7设置在所述第二螺母12上，第二丝杆13通过电机14驱动，其正转和反转，驱动第二螺母12带动所述升降机构7在机架1上左右运动，从而可以让定位卡槽71与待加工主轴300及时准确的配合。使用时，每个定位卡槽71可以通过螺母丝杆或油缸等结构在升降机构7上单独移动，以实现定位卡槽71能够带着待加工主轴在不同工位之间切换，从而更好的满足不同型号主轴的研磨需要，同时，通过单独调整位置，能够确保尖拱形状沟道以及圆弧形状沟道的沟曲率中心与油石摆动中心重合，保证加工精度，避免待加工主轴因为位置不准确而造成二次磨损。

本装置中的升降机构7的数量可以根据需要确定，例如：通过一个升降机构7带动所有定位卡槽71上下移动；又例如，每个定位卡槽71分别通过一个升降机构7单独上下移动，所有升降机构7均通过控制装置100单独控制或同步控制。

在优选实施例中，参考图1，机架1的不同位置上安装了数个定位传感器9，在检测到有待加工主轴移动到位后，感应发出信号，第一加压缸52和第二加压缸63开始加压，直线研磨装置5和曲线研磨装置6开始工作；当定位传感器9没有检测到待加工主轴时，第一加压缸52和第二加压缸63恢复原位，直线研磨装置5和曲线研磨装置6停止工作。

结合图1、图2和图11，所述机架1上设有用于清洗所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22的清洗装置8，具体的：所述清洗装置8包括水管，所述水管上开有多个喷水孔，其设置在所述直线滚轴21一侧，通过喷水孔喷出清水将所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22上因研磨产生的粉末和杂质进行冲洗，避免粉末和杂质对待加工主轴300造成损坏。此外，参考图10，所述直线滚轴21和所述斜线滚轴22沿轴线方向分别开设有多个用于容纳杂质的环形槽23，进一步地，所有环形槽23等距开设，相邻环形槽23的间距为10-30mm，环形槽23的宽度为3-8mm。在研磨过程中产生的粉末和杂质会随着待加工主轴300的旋转和轴向传递被挤压进入到所述环形槽23中，再通过清洗装置8进行冲洗，进一步对待加工主轴300起到保护作用。

在使用时，所述直线研磨装置5和所述曲线研磨装置6分别至少设有四个，优选为分别设有四个。而且根据不同的情况，所述直线研磨装置5和所述曲线研磨装置6的数量可以相同，也可以不同，例如分别设置五个、六个、七个或八个。

综上所述，本实用新型一种用于轴连轴承的研磨装置，能够解决自动化程度低，效率低的问题，所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。