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圓錐滾子球基面磨床

2019-5-20 來源：瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司工程中心作者：唐麗虓

摘　要：圓錐滾子球基面磨床是對圓錐滾子球基面進(jìn)行磨削的專用機(jī)床，保證球基面的SR（圓錐滾子大端面球基面半徑）值在一定的公差范圍內(nèi)，同時(shí)保證球基面的表面粗糙度Rz不超差。機(jī)床采用半自動(dòng)的形式，自動(dòng)上下料和人工手動(dòng)進(jìn)給相結(jié)合，保證球基面SR值誤差小于5%，Rz小于0.16μm。

關(guān)鍵詞：圓錐滾子；球基面；軸承；磨床

1、前言

由于軸承產(chǎn)品的加工精度越來越高，軸承滾動(dòng)體的精度也需要提升。隨著科技的進(jìn)步，對

圓錐滾子軸承的滾動(dòng)體已經(jīng)不僅停留在對滾動(dòng)面進(jìn)行加工，同時(shí)需要對滾動(dòng)體球基面進(jìn)行精確的

加工。原有機(jī)床的加工精度無法保證球基面的SR值，同時(shí)無法保證球基面的表面粗糙度，因此，

設(shè)計(jì)新型圓錐滾子球基面磨床，保證了圓錐滾子的球基面的加工精度，滿足軸承的精度要求。

2 、圓錐滾子球基面加工原理

范成法是被加工零件和砂輪各自繞自己的中心旋轉(zhuǎn)相互擬合的一種方法。滾子球基面范成法磨削如圖 1 所示。將工件軸的角度調(diào)整為滾動(dòng)體的半角，保證滾子軸心線和砂輪軸心線在同一水平面相交，并繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)，砂輪通過進(jìn)給進(jìn)行磨削。砂輪不需要修整，依靠與工件的摩擦實(shí)現(xiàn)自銳。機(jī)床的工作過程是將滾動(dòng)體通過滾動(dòng)面定位在模具中，砂輪軸進(jìn)行加壓，砂輪與滾動(dòng)體的球基面通過范成法進(jìn)行磨削。磨削完成后，將砂輪軸退回原位，打料液壓缸將工件從定位筒中打出，上料機(jī)械手通過橫向和縱向的移動(dòng)將下一個(gè)工件放入定位筒中，開始下一個(gè)工件的磨削。

圖 1 加工原理圖

3 、機(jī)床主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)

3.1 機(jī)床主要參數(shù)及外形尺寸

機(jī)床主要參數(shù)及外形尺寸見表 1。

表1 機(jī)床主要參數(shù)

3.2 機(jī)床主要結(jié)構(gòu)

機(jī)床主要結(jié)構(gòu)由機(jī)體部分、工件軸部分、砂輪軸部分、進(jìn)給部分、機(jī)械手部分、防護(hù)罩部

分、冷卻部分、電主軸冷卻部分、液壓部分、電氣部分等10部分組成，見圖 2。

圖 2 機(jī)床外觀及主要結(jié)構(gòu)

3.2.1 工件軸部分

工件軸部分由底座支撐，通過螺母和絲桿對工件軸的角度進(jìn)行調(diào)整；電機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)

離合器旋轉(zhuǎn)，離合器的開與合控制工件軸是否旋轉(zhuǎn)，定位筒 7 通過莫氏 5 號(hào)錐柄固定在軸端，螺釘進(jìn)行固定；工件在定位筒中下料時(shí)，打料油缸推動(dòng)打料桿將工件從定位筒中打出[1]。工件軸部分見圖 3。

3.2.2 機(jī)械手部分

機(jī)械手部分主軸是實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)上料，通過調(diào)整絲桿 5，將上料板與工件軸部分的定位筒

端面調(diào)平，調(diào)整墊條 6 補(bǔ)償圓錐滾子的高度差，調(diào)整擋板 3 使?jié)L子平緩下落，調(diào)整橫向油缸的感應(yīng)開關(guān)使托塊 4 在料道正下方，調(diào)整推料桿保證滾子被完全推入定位筒中。機(jī)械手部分見圖 4。

圖 3 工件軸部分

圖 4 機(jī)械手部分

3.2.3 機(jī)體部分

機(jī)體部分的主要作用是支撐機(jī)床其它部分。支撐座 1 固定在機(jī)體 11 上，工件軸部分固定在支撐座 1 上，當(dāng)工件軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器 8 記錄件軸的旋轉(zhuǎn)角度，操作者通過旋轉(zhuǎn)搖把 2 帶動(dòng)齒輪 7 旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動(dòng)進(jìn)給部分的齒條移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)砂輪軸的軸向進(jìn)給[2]。機(jī)體部分見圖 5。

圖 5 機(jī)體部分

3.2.4 進(jìn)給部分

進(jìn)給部分提供砂輪軸向進(jìn)給。機(jī)體部分齒輪帶動(dòng)齒條 1 實(shí)現(xiàn)滑座 3 的進(jìn)給，滑座 3 帶動(dòng)砂輪部分進(jìn)給，砂輪進(jìn)給的行程通過限位釘 5 調(diào)整，砂輪橫向位置的調(diào)整通過燕尾導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)，松開緊定螺釘 6，旋轉(zhuǎn)絲桿 9，將滑座 3 調(diào)至指定位置，擰緊螺釘 6。進(jìn)給部分見圖 6。

圖 6 進(jìn)給部分

4 、結(jié)束語

圓錐滾子球基面磨床的研制，解決了圓錐滾子球基面加工的生產(chǎn)難題。機(jī)床的操作相對

容易，操作者只需調(diào)整滾動(dòng)體的角度和球基面SR值，即可進(jìn)行加工，提升滾動(dòng)體質(zhì)量的對軸承產(chǎn)

品的可靠性提供了保障。

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