CN115213807A - 一种外圈沟道小型大曲率超机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轴承部件自动化精加工技术领域，尤其涉及一种外圈沟道小型大曲率超机，其通过利用工件装夹机构对环状工件的外圈进行夹紧固定后，使得环状工件绕自身轴线进行旋转，同时配合震荡磨超机构中的研磨件伸入到环状工件的内圈内对环状工件的内沟道进行研磨加工，由于研磨件的高频震动，不断的沿环状工件的厚度方向进行高频的往复打磨，使得内沟道得到不断的、高频的打磨，解决环状工件内沟道超精研磨加工的技术问题，同时，由于研磨件可以伸入到环状工件内部，可以对最小内径达到R20mm的环状工件的内沟道进行精研打磨。
Description
技术领域
本发明涉及轴承部件自动化精加工技术领域，尤其涉及一种外圈沟道小型大曲率超机。
背景技术
轴承，是当代机械设备中一种重要的部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数。
在现有的轴承部件加工过程中，轴承外圈是轴承的主要工件，而外圈的内沟道加工是重要程序，对于轴承外圈的内沟道的超精研磨加工是一个较为困难的技术问题，由于轴承外圈的内沟道位于套圈内部，空间狭窄，很难进行加工，此外，轴承外圈的内沟道的精度对轴承的性能影响极大，需要对轴承外圈的内沟道进行超精研磨，即通过油石制作的研磨头不断的对内沟道进行高频率的研磨加工。
但是，现有的超精加工设备不但没有适用于轴承外圈内沟道超精加工的，更没有适用于最小内径达到R20mm的轴承外圈内沟道的精研加工的。
在专利申请号为CN202121773917.7的中国专利中公开了轴承内沟道磨床，包括工作台、防护箱、盖板和支撑腿，所述防护箱与所述工作台连接，所述防护箱顶部具有放置孔，所述盖板与所述防护箱铰接，所述支撑腿与所述工作台连接，所述防护箱内部具有打磨机构和夹持机构，所述打磨机构包括第一电机、支撑座、轴套、螺纹杆、打磨环、支撑杆、螺纹套和调节杆，所述第一电机位于所述防护箱内并与所述防护箱连接，通过本申请所提供的轴承内沟道磨床可以便于对轴承圈的沟道进行打磨，相对于普通的磨床。
虽然上述的专利文献公开的技术方案能运用于轴承内沟道的研磨加工，但是该轴承内沟道磨床仍然是带有普通的磨床进行轴承内沟道的加工，普通的磨床无法伸入到环状工件内圈内进行加工，且普通的磨床仍采用旋转打磨的方式，加工出的精度并无法达到超精加工的地步。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种外圈沟道小型大曲率超机，通过利用工件装夹机构对环状工件的外圈进行夹紧固定后，使得环状工件绕自身轴线进行旋转，同时配合震荡磨超机构中的研磨件伸入到环状工件的内圈内对环状工件的内沟道进行研磨加工，由于研磨件的高频震动，不断的沿环状工件的厚度方向进行高频的往复打磨，使得内沟道得到不断的、高频的打磨，解决环状工件内沟道超精研磨加工的技术问题，同时，由于研磨件可以伸入到环状工件内部，可以对最小内径达到R20mm的环状工件的内沟道进行精研打磨。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种外圈沟道小型大曲率超机，包括：
工件装夹机构及震荡磨超机构；
所述工件装夹机构用于夹紧环状工件，并带动环状工件绕其中轴线旋转设置；
所述震荡磨超机构包括震荡设置的研磨件，该研磨件伸入所述环状工件的内圈，对所述环状工件进行内沟道的研磨加工。
作为改进，所述研磨件对所述环状工件的内沟道进行抵触研磨加工的端面呈弧形设置，该研磨件的弧形研磨端面沿所述环状工件内沟道的宽幅方向反复磨削。
作为改进，所述震荡磨超机构还包括带动所述研磨件进行摆动震荡的驱动组件。
作为改进，所述驱动组件包括安装座、驱动电机及拉杆；
所述研磨件转动安装于安装座上；
所述驱动电机安装于安装座上，该驱动电机通过所述拉杆带动所述研磨件摆动。
作为改进，所述研磨件通过衬套转动安装于所述安装座上，所述衬套与所述安装座转动配合位置处设置有转动轴承，且所述衬套上设置有与所述拉杆的一侧端部上的条形孔穿插配合安装的销轴。
作为改进，所述研磨件上开设有腰孔，该腰孔朝向所述研磨件的研磨端面设置，且该腰孔处穿设有用于与所述衬套安装连接的销轴。
作为改进，所述研磨件与所述衬套之间安装设置有用于对所述研磨件进行弹性调节设置的弹性件。
作为改进，所述驱动电机的转轴上安装有偏心轴，该偏心轴相对于所述研磨件与所述拉杆上另一端部的条形孔穿插配合。
作为改进，驱动所述研磨件在X轴与Z轴的水平面上移动调节设置的第一调节机构及第二调节机构。
作为改进，所述工件装夹机构包括卡盘件及旋转件；
所述卡盘件用于夹紧所述环状工件；
所述旋转件用于带动所述卡盘件旋转设置。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明通过利用工件装夹机构对环状工件的外圈进行夹紧固定后，使得环状工件绕自身轴线进行旋转，同时配合震荡磨超机构中的研磨件伸入到环状工件的内圈内对环状工件的内沟道进行研磨加工，由于研磨件的高频震动，不断的沿环状工件的厚度方向进行高频的往复打磨，使得内沟道得到不断的、高频的打磨；
（2）本发明通过研磨件对环状工件的内沟道的宽度方向进行反复的高频的磨削加工，其加工精度远高于现磨床与磨头加工，磨床与磨头研磨均是沿着环状工件的环向进行打磨，其打磨精度远劣于本发明沿内沟道宽度方向进行打磨的精度；
（3）本发明通过利用驱动电机配合拉杆带动研磨件进行高频的震荡摆动，通过研磨件对环状工件的内沟道进行高频的超精研磨，使得环状工件的内沟道得到反复的研磨，获得了超高的加工精度；
（4）本发明通过在研磨件与衬套之间设置有弹性件，利用弹性件对研磨件进行弹性调控，使得研磨件在对内沟道进行高频震荡超精研磨加工的过程中，研磨件可以依据研磨受力情况进行自适应调节；
（5）本发明通过第一调剂机构与第二调节机构的配合，带动研磨件在环状工件的内圈进行调节移动，由于研磨件体积小，可以直接伸入环状工件的内圈进行加工，可以适用于最小内径达到R20mm的环状工件的加工，大大提升了设备对环状工件加工的下限。
综上所述，本发明具有研磨精度高、能适用小半径的环状工件内沟道的超精加工等优点，尤其适用于轴承部件自动化精加工技术领域。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图一；
图2为本发明立体结构示意图二；
图3为图2中A处结构放大示意图；
图4为本发明局部结构断裂示意图；
图5为图4中B处结构放大示意图；
图6为本发明俯视结构示意图；
图7为图6中C处结构放大示意图；
图8为本发明震荡磨超机构立体结构示意图；
图9为本发明震荡磨超机构局部结构示意图；
图10 为本发明拉杆立体结构示意图；
图11为本发明震荡磨超机构研磨件结构示意图；
图12为图11中D处结构放大示意图；
图13为本发明研磨件立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1：
如图1至图4所示，一种外圈沟道小型大曲率超机，包括：
工件装夹机构1及震荡磨超机构2；
所述工件装夹机构1用于夹紧环状工件10，并带动环状工件10绕其中轴线旋转设置；
所述震荡磨超机构2包括震荡设置的研磨件21，该研磨件21伸入所述环状工件10的内圈，对所述环状工件10进行内沟道的研磨加工。
需要说明的是，在工件装夹机构1将工件10夹紧后，震荡磨超机构2伸入到工件10的内圈内对环状工件10的内沟道进行研磨加工，在加工过程中，要通过工件装夹机构1带动工件10进行旋转，使得工件10在旋转过程中，不断的与研磨件21进行抵触磨削加工，使得内沟道进行磨削加工处理。
实施例2：
图4为本发明一种铅酸电池加工生产用模具连续加热设备的实施例二的一种结构示意图；如图4所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与图1所示的实施例一的不同之处在于：
如图4、图5及图12所示，所述研磨件21对所述环状工件10的内沟道进行抵触研磨加工的端面呈弧形设置，该研磨件21的弧形研磨端面沿所述环状工件10内沟道的宽幅方向反复磨削。
需要说明的是，在研磨件21对环状工件10的内沟道进行抵触研磨加工时，研磨件10是沿内沟道的宽幅方向进行往复的磨削，这与传统的研磨件之间沿着环状工件的环向进行研磨是存在很大差异的。
进一步详细说明的是，研磨加工技术领域熟知的，在研磨过程中采用“8”字研磨的方式是可以获得良好的加工效果的，本申请就是利用研磨件21沿内沟道宽幅方向的反复磨削配合环状工件的旋转，使得研磨件21在内沟道上以S形的轨迹进行移动，以达到“8”字形研磨加工的效果。
实施例3：
图8为本发明一种铅酸电池加工生产用模具连续加热设备的实施例三的一种结构示意图；如图8所示，其中与实施例二中相同或相应的部件采用与实施例二相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例三与图1所示的实施例二的不同之处在于：
如图8至图13所示，所述震荡磨超机构2还包括带动所述研磨件21进行摆动震荡的驱动组件22。
进一步的，所述驱动组件22包括安装座221、驱动电机222及拉杆223；
所述研磨件21转动安装于安装座221上；
所述驱动电机222安装于安装座221上，该驱动电机222通过所述拉杆223带动所述研磨件21摆动。
更进一步的，所述研磨件21通过衬套224转动安装于所述安装座221上，所述衬套224与所述安装座221转动配合位置处设置有转动轴承200，且所述衬套224上设置有与所述拉杆223的一侧端部上的条形孔225穿插配合安装的销轴。
此外，所述研磨件21上开设有腰孔211，该腰孔211朝向所述研磨件21的研磨端面设置，且该腰孔211处穿设有用于与所述衬套224安装连接的销轴212。
优选的，所述研磨件21与所述衬套224之间安装设置有用于对所述研磨件21进行弹性调节设置的弹性件213。
更为优选的，所述驱动电机222的转轴上安装有偏心轴226，该偏心轴226相对于所述研磨件21与所述拉杆223上另一端部的条形孔225穿插配合。
需要说明的是，在研磨件21对环状工件10的内圈进行加工的过程中，由驱动电机222通过拉杆223带动研磨件21进行摆动，且摆动方向刚好是环状工件的厚度方向，而且，在带动研磨件21进行摆动的过程中，研磨件21与衬套24之间还设置有用于对研磨件21进行自适应调节的弹性件213，利用弹性件213,可以将研磨过程中，研磨件21受到的反向作用力进行抵消。
更进一步说明的是，在驱动电机222进行旋转的过程中，通过偏心轴226的设置，使得拉杆223绕偏心轴226进行旋转摆动，拉动所述衬套224通过转动轴承进行旋转摆动，使得研磨件21抵靠在环状工件10的内沟道内进行摆动研磨。
此外，研磨件21与内沟道抵触的部分呈弧线形设置，与内沟道的形状呈适配设置，且该研磨件21进行震荡摆动研磨工作时，研磨件21与衬套24摆动安装的位置为转动轴承，而转动轴承位置处刚好位于该研磨件21弧形边沿的圆心位置处，即使得研磨件21在进行旋转摆动震荡研磨的过程中，研磨件21旋转的旋转轴基本与研磨件21弧形边沿的圆心重合，使得研磨件21的弧形边沿对内沟道进行研磨时，弧形边沿的每个部位到旋转轴承的距离基本一致，使得研磨件21的各个研磨部位与内沟道的研磨力度都近乎一致，提高了研磨件21的研磨精度。
实施例4：
图6为本发明一种铅酸电池加工生产用模具连续加热设备的实施例四的一种结构示意图；如图6所示，其中与实施例三中相同或相应的部件采用与实施例三相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例三的区别点。该实施例四与图1所示的实施例一的不同之处在于：
如图6与图7所示，还包括：
驱动所述研磨件21在X轴与Z轴的水平面上移动调节设置的第一调节机构3及第二调节机构4。
需要说明的是，第一调节机构3带动震荡磨超机构2整体及第二调剂机构4在Z轴方向进行移动，第二调节机构4带动震荡磨超机构2整体在X轴方向上移动，通过第一调剂机构3与第二调节机构4的配合，带动震荡磨超机构2在X轴与Z轴间的平面上进行移动调节。
具体说明的是，第一调节机构3包括与所述工件装夹机构1固定安装连接且悬挑于该工件装夹机构1处的挑梁31、沿挑梁31设置的滑轨32，滑动于滑轨32上的滑座33及推动滑座33滑动的气缸34，其中，滑座33沿X轴设置。
第二调节机构4包括安装于滑座33上的滑动轨41、沿滑动轨41滑动的滑动座42及带动该滑动座42滑动设置的滑动气缸43，其中，震荡磨超机构2安装于滑动座42上。
实施例5：
图2为本发明一种铅酸电池加工生产用模具连续加热设备的实施例四的一种结构示意图；如图2所示，其中与实施例三中相同或相应的部件采用与实施例三相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例三的区别点。该实施例四与图1所示的实施例一的不同之处在于：
如图2与图3所示，所述工件装夹机构1包括卡盘件11及旋转件12；
所述卡盘件11用于夹紧所述环状工件10；
所述旋转件12用于带动所述卡盘件11旋转设置。
需要说明但是，卡盘件11上开设用于容纳环状工件10的容纳区，环状工件置于容纳区后，卡盘件11将环状工件10夹紧，之后由旋转件12带动卡盘件11进行旋转，使得环状工件1也进行旋转，其中旋转件12优选为主轴电机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于，包括：
工件装夹机构及震荡磨超机构；
所述工件装夹机构用于夹紧环状工件，并带动环状工件绕其中轴线旋转设置；
所述震荡磨超机构包括震荡设置的研磨件，该研磨件伸入所述环状工件的内圈，对所述环状工件进行内沟道的研磨加工。
2.根据权利要求1所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述研磨件对所述环状工件的内沟道进行抵触研磨加工的端面呈弧形设置，该研磨件的弧形研磨端面沿所述环状工件内沟道的宽幅方向反复磨削。
3.根据权利要求1所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述震荡磨超机构还包括带动所述研磨件进行摆动震荡的驱动组件。
4.根据权利要求3所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述驱动组件包括安装座、驱动电机及拉杆；
所述研磨件转动安装于安装座上；
所述驱动电机安装于安装座上，该驱动电机通过所述拉杆带动所述研磨件摆动。
5.根据权利要求4所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述研磨件通过衬套转动安装于所述安装座上，所述衬套与所述安装座转动配合位置处设置有转动轴承，且所述衬套上设置有与所述拉杆的一侧端部上的条形孔穿插配合安装的销轴。
6.根据权利要求5所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述研磨件上开设有腰孔，该腰孔朝向所述研磨件的研磨端面设置，且该腰孔处穿设有用于与所述衬套安装连接的销轴。
7.根据权利要求5或6任一项所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述研磨件与所述衬套之间安装设置有用于对所述研磨件进行弹性调节设置的弹性件。
8.根据权利要求4所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述驱动电机的转轴上安装有偏心轴，该偏心轴相对于所述研磨件与所述拉杆上另一端部的条形孔穿插配合。
9.根据权利要求1所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于，还包括：
驱动所述研磨件在X轴与Z轴的水平面上移动调节设置的第一调节机构（3）及第二调节机构。
10.根据权利要求1所述的一种外圈沟道小型大曲率超机，其特征在于：
所述工件装夹机构包括卡盘件及旋转件；
所述卡盘件用于夹紧所述环状工件；
所述旋转件用于带动所述卡盘件旋转设置。
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