專利名稱：軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體是一種軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
外球面球軸承是機(jī)械行業(yè)用途很廣的重要標(biāo)準(zhǔn)件。我國(guó)每年生產(chǎn)6000萬(wàn)套，大部 份出口 。外球面球軸承的外球面與軸承座內(nèi)球面構(gòu)成一個(gè)運(yùn)動(dòng)副，允許軸承的軸線在使用 中可在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)或傾斜。目前軸承座的內(nèi)球面是用數(shù)控車床加工的，其粗糙度達(dá)不 到1. 6微米的要求，通常只達(dá)到6. 3至3. 2微米，因此，該運(yùn)動(dòng)副在使用中會(huì)迅速磨損，引起 間隙迅速增大，徑跳嚴(yán)重而報(bào)廢。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其所加工的軸承座內(nèi)球面 的粗糙度可穩(wěn)定在1. 6微米以下。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，包括工件驅(qū)動(dòng)裝置、夾 具、多刃銑刀盤、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三和控制工件驅(qū)動(dòng)裝置、 刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二和刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三的工作時(shí)序的電氣控制系統(tǒng)；工件裝 夾在夾具內(nèi)，工件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工件繞工件的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一驅(qū)動(dòng)多刃銑 刀盤繞多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，而且多刃銑刀盤的轉(zhuǎn)速高于工件的轉(zhuǎn)速；刀盤驅(qū)動(dòng)裝 置二驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿工 件的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，工件的旋轉(zhuǎn)軸線與多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線以某一夾角相交于工件內(nèi)球 面的球心處，而且多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線方向上的投影超出工件的 內(nèi)球面的兩端面之外。 還包括機(jī)架、球心進(jìn)給托板、球心進(jìn)給滑軌、球徑進(jìn)給托板和球徑進(jìn)給滑軌；上述 機(jī)架上設(shè)置有球心進(jìn)給滑軌，上述球心進(jìn)給托板的底部設(shè)有與此球心進(jìn)給滑軌相對(duì)應(yīng)的滑 塊，上述球徑進(jìn)給托板的下底面設(shè)置有與上述球徑進(jìn)給滑軌相對(duì)應(yīng)的滑塊；上述球徑進(jìn)給 滑軌設(shè)置于上述球心進(jìn)給托板上。 上述多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線與工件的旋轉(zhuǎn)軸線呈35-45度夾角。 上述多刃銑刀盤用金剛石磨輪替代。 采用上述方案后，本實(shí)用新型的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，有益效果為以多刃銑刀 盤作為切削刀具，慢速?gòu)h轉(zhuǎn)的工件旋轉(zhuǎn)軸線與高速旋轉(zhuǎn)的多刃銑刀盤旋轉(zhuǎn)軸線相交于工件 內(nèi)球面的球心處，多刃銑刀盤沿自身的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)給，由電氣控制系統(tǒng)控制工件驅(qū)動(dòng)裝置 和多刃銑刀盤的驅(qū)動(dòng)裝置的工作時(shí)序，這樣所加工出來(lái)的軸承座內(nèi)球面的粗糙度可穩(wěn)定在 1. 6微米以下。為了使較大的多刃銑刀盤能進(jìn)入加工區(qū)，我們采用球心進(jìn)給后球徑進(jìn)給的 進(jìn)給方式。球心進(jìn)給與球徑進(jìn)給之間有35-45度的夾角。若多刃銑刀盤用金剛石磨輪來(lái)替 代，并把磨輪轉(zhuǎn)速提高到3000轉(zhuǎn)/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高質(zhì)量?jī)?nèi)球表面。
圖1為本實(shí)用新型的水平剖示圖。 圖2為本實(shí)用新型中機(jī)架的底部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型中多刃銑刀盤的初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型中多刃銑刀盤球心進(jìn)給后的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本實(shí)用新型中多刃銑刀盤球徑進(jìn)給后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，如圖1、2、3、4、5所示，包括工件驅(qū)動(dòng)電機(jī) 1、夾具2、多刃銑刀盤3、銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4、銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5、銑刀主軸電機(jī)6、機(jī)架7 和控制工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4、銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5、銑刀主軸電機(jī)6的工作 時(shí)序的電氣控制系統(tǒng)。 工件8裝夾在夾具2內(nèi)，工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)l的輸出端通過(guò)減速器連接至夾具2，工件 驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速為150rpm左右，由工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)1驅(qū)動(dòng)工件8沿其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。 銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5的輸出端連接絲桿51，絲桿51的自由端螺合于固定安裝的螺 母52內(nèi)。 銑刀主軸電機(jī)6的輸出端通過(guò)同步帶61連接至多刃銑刀盤3的刀軸31上，銑刀 主軸電機(jī)6的轉(zhuǎn)速為1400rpm左右。 銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4設(shè)置于機(jī)架7的底部，銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4的輸出端連接絲 桿41，絲桿41上螺合有螺母42，機(jī)架7上設(shè)置有球心進(jìn)給滑軌71和球心進(jìn)給托板72，球 心進(jìn)給滑軌71沿工件8的旋轉(zhuǎn)軸線方向延伸，球心進(jìn)給托板72的下底面設(shè)置有與球心進(jìn) 給滑軌71相對(duì)應(yīng)的滑塊721 ;球心進(jìn)給托板72上設(shè)置有球徑進(jìn)給滑軌73和球徑進(jìn)給托板 74，球徑進(jìn)給滑軌73沿平行于多刃銑刀盤3的旋轉(zhuǎn)軸線方向延伸，球徑進(jìn)給托板74的下底 面設(shè)置有與球徑進(jìn)給滑軌73相對(duì)應(yīng)的滑塊741。銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5、絲桿51、螺母52、銑 刀主軸電機(jī)6、同步帶61、刀軸31和多刃銑刀盤3都設(shè)置于球徑進(jìn)給托板74上。工件8的 旋轉(zhuǎn)軸線與多刃銑刀盤3的旋轉(zhuǎn)軸線以35-45度夾角相交于工件8內(nèi)球面的球心處，而且 多刃銑刀盤3的外周緣32于多刃銑刀盤3的旋轉(zhuǎn)軸線方向上的投影超出工件8的內(nèi)球面 的兩端面81、81之外。 工作前，球心進(jìn)給托板72和多刃銑刀盤3位于工件8外(如圖3所示)，工作時(shí)， 啟動(dòng)電氣控制系統(tǒng)的電源后，銑刀主軸電機(jī)6開(kāi)始工作，通過(guò)同步帶61帶動(dòng)多刃銑刀盤3 的刀軸31高速旋轉(zhuǎn)；然后電氣控制系統(tǒng)控制銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4開(kāi)始工作，通過(guò)絲桿41、 螺母42和滑塊731帶動(dòng)球心進(jìn)給托板72沿球心進(jìn)給滑軌71進(jìn)給到多刃銑刀盤3的刀軸 31中心軸線到達(dá)工件8的球心位置(如圖4所示)；同時(shí)，電氣控制系統(tǒng)控制工件驅(qū)動(dòng)電 機(jī)1開(kāi)始工作，帶動(dòng)工件8開(kāi)始低速旋轉(zhuǎn)；然后，電氣控制系統(tǒng)控制銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5開(kāi) 始工作，通過(guò)絲桿51、螺母52和滑塊741帶動(dòng)球徑進(jìn)給托板74沿球徑進(jìn)給滑軌73進(jìn)給到 多刃銑刀盤3的刀軸31中心到達(dá)工件8球徑的設(shè)定位置(即所需加工尺寸位置)(如圖5 所示)；當(dāng)工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)1按設(shè)置好的圈數(shù)旋轉(zhuǎn)完時(shí)，銑刀球徑進(jìn)給電機(jī)5通過(guò)絲桿51、螺 母52和滑塊741帶動(dòng)球徑進(jìn)給托板74退至多刃銑刀盤3的刀軸31中心到達(dá)工件8的球 心位置；此時(shí)，電氣控制系統(tǒng)控制銑刀主軸電機(jī)6停止工作，多刃銑刀盤3的刀軸31停止旋轉(zhuǎn)；最后，銑刀球心進(jìn)給電機(jī)4通過(guò)絲桿41、螺母42和滑塊731帶動(dòng)球心進(jìn)給托板72退回 到初始狀態(tài)，從而將多刃銑刀盤3退出工件8。 本實(shí)用新型中，若用金剛石磨輪替代多刃銑刀盤3，并把金剛石磨輪轉(zhuǎn)速提高到 3000轉(zhuǎn)/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高質(zhì)量?jī)?nèi)球表面。 本實(shí)用新型中，通過(guò)球心進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和球徑進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的結(jié)合，多刃銑刀盤3的刀軸 31可使用較粗的直徑，而且多刃銑刀盤3直徑可大到接近于工件8內(nèi)球面端口直徑，以便使 銑削足夠大面積的內(nèi)球面。
權(quán)利要求軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其特征在于包括工件驅(qū)動(dòng)裝置、夾具、多刃銑刀盤、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三和控制工件驅(qū)動(dòng)裝置、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二和刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三的工作時(shí)序的電氣控制系統(tǒng)；工件裝夾在夾具內(nèi)，工件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工件繞工件的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤繞多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，而且多刃銑刀盤的轉(zhuǎn)速高于工件的轉(zhuǎn)速；刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿工件的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，工件的旋轉(zhuǎn)軸線與多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線以某一夾角相交于工件內(nèi)球面的球心處，而且多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線方向上的投影超出工件的內(nèi)球面的兩端面之外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其特征在于還包括機(jī)架、球心進(jìn)給托板、球心進(jìn)給滑軌、球徑進(jìn)給托板和球徑進(jìn)給滑軌；上述機(jī)架上設(shè)置有球心進(jìn)給滑軌，上述球心進(jìn)給托板的底部設(shè)有與此球心進(jìn)給滑軌相對(duì)應(yīng)的滑塊，上述球徑進(jìn)給托板的下底面設(shè)置有與上述球徑進(jìn)給滑軌相對(duì)應(yīng)的滑塊；上述球徑進(jìn)給滑軌設(shè)置于上述球心進(jìn)給托板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其特征在于上述多刃銑刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線與工件的旋轉(zhuǎn)軸線呈35-45度夾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其特征在于上述多刃銑刀盤用金剛石磨輪替代。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸承座內(nèi)球面加工設(shè)備，其包括工件驅(qū)動(dòng)裝置、夾具、多刃銑刀盤、電氣控制系統(tǒng)和刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一、二、三；工件裝夾在夾具內(nèi)，工件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工件繞其旋轉(zhuǎn)軸線低速旋轉(zhuǎn)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置一驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤繞其軸線高速旋轉(zhuǎn)；刀盤驅(qū)動(dòng)裝置二驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿其軸線移動(dòng)，刀盤驅(qū)動(dòng)裝置三驅(qū)動(dòng)多刃銑刀盤沿工件的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，工件的軸線與多刃銑刀盤的軸線相交于工件內(nèi)球面的球心處，多刃銑刀盤的外周緣于多刃銑刀盤的軸線方向上的投影超出工件的內(nèi)球面的兩端面之外。本實(shí)用新型有益效果為以多刃銑刀盤作為切削刀具，慢速?gòu)h轉(zhuǎn)的工件軸線與高速旋轉(zhuǎn)的多刃銑刀盤軸線相交于工件內(nèi)球面的球心處，多刃銑刀盤沿自身的軸線進(jìn)給，這樣所加工出來(lái)的軸承座內(nèi)球面的粗糙度可穩(wěn)定在1.6微米以下。
文檔編號(hào)B23C3/00GK201483050SQ20092013866
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者莊有土, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:莊有土;陳強(qiáng)