[发明专利]球面轴承滚子超精机

说明书

技术领域

 本发明属于轴承零部件超精加工技术领域，尤其与球面轴承滚子超精机有关。 

背景技术

球面滚子是轮廓线为圆、母线为外凸弧线的滚子，所有母线的曲率中心线组成曲率中心面。滚子精度是影响滚子轴承质量的关键因素，滚子的主要精度指标为滚子的粗糙度和曲率形状。现有技术主要通过二种途径来保证球面滚子、对数曲线滚子和外球面轴承套圈的粗糙度和曲率形状要求，一是光饰加工，二是超精。目前的超精机一般包括振动机构和双曲辊机构，振动机构带动油石摆动，双导辊或双滚轮机构带动工件旋转，通过油石在工件上沿母线接触摆动进行研磨加工，但是这种超精机在加工一段时间后，油石与滚子表面之间只有相切的切点接触，从而产生不均匀的切削力破坏工件曲率形状，影响了超精精度，达不到高精度要求。 

发明内容

本发明的目的旨在克服现有球面滚子超精机加工精度不高的缺陷，提供一种高精度球面滚子超精机。 

为此，本发明采用以下技术方案：球面轴承滚子超精机，包括床身，床身顶面设置为工作台，其特征是：所述的球面滚子超精机还包括安装于工作台上的工件驱动装置、刀具驱动装置、工件支撑机构和电控系统，工件驱动装置包括电机和夹装机构，夹装机构包括工件靠板和压靠机构，工件靠板由电机驱动旋转，压靠机构包括压轮和驱动压轮相对于所述工件靠板前进后退的压轮驱动机构，压轮与工件靠板之间形成工件夹装区；所述工件支撑机构安装于工件夹装区下方；所述的刀具驱动装置包括滑移机构和摆动机构，滑移机构包括第一滑块和第二滑块，第一滑块和工作台、第二滑块之间都通过滑移导向机构配对连接，第一滑块移动方向和第二滑块移动方向都为横向并且相互垂直，摆动机构包括摆动电机、刀具夹头、夹头座和摆动转轴，摆动转轴通过轴承支撑竖向安装在夹头座的轴孔中，刀具夹头安装于摆动转轴并位于所述的工件夹装区上方，摆动电机安装在夹头座上，摆动电机转轴通过曲柄摇杆机构与摆动转轴连接，将摆动电机的旋转转化为摆动转轴的摆转，摆动转轴摆转的正转和反转角度都小于360度，夹头座和所述的第二滑块之间通过滑移导向机构配对连接，夹头座滑移方向为竖向，可以带同刀具夹头升降滑动，通过滑移机构的第一滑块、第二滑块滑移，可以调节刀具夹头左右、前后和上下位置；所述工件驱动装置的电机、刀具驱动装置的摆动电机由所述的电控系统控制。 

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。 

所述的刀具夹头设置有刀具安装部，安装于该刀具安装部的油石刀具在加工时只能作切割工件母线的运动，保证能使油石自然形成的工作面在任何位置与球面滚子超精面完全贴合，提高超精精度。 

所述的滑移机构还包括驱动第一滑块和第二滑块滑移的滑移驱动机构。 

所述的曲柄摇杆机构包括偏心轮、连接杆和摇杆，偏心轮安装于摆动电机转轴，摇杆安装于摆动转轴，连接杆连接偏心轮和摇杆。 

所述的压轮驱动机构包括支架、摇杆件和气缸，摇杆件中部通过销轴支撑安装于支架，所述的压轮通过轴支撑安装摇杆件一端，摇杆件另一端与气缸活塞杆活动连接，气缸缸体位置固定，通过气缸驱动摇杆件绕销轴旋转，带动压轮随摇杆件端部摆过一段距离压靠于工件端面上，将工件轴向紧压靠于工件靠板。 

所述的摇杆件数量为两套，分设于所述支架两侧，相应的所述的压轮数量也有两个，两个压轮在工件端面上的压靠点分别位于端面圆圆心两侧并对称，对工件的压靠力能比较平衡，当工件旋转时，压轮也随之旋转，使工件旋转平稳，旋转阻力小。 

所述的支撑机构包括一支撑板，支撑板顶部设置V形开口。 

所述的支撑机构还包括底板，底板上设置有中心线呈竖向的腰形孔，底板通过穿装于腰形孔的螺钉固定安装在所述的工作台上，支撑板安装于底板上，根据工件的长度可以调整底板的安装位置，使支撑板能支撑于工件中部。 

所述的球面滚子超精机设置有自动上下料机构，实现工件的自动装卸。 

所述的工件驱动装置、刀具驱动装置、工件支撑机构数量都为两套，在同一工作台上对称布置，由同一电控系统控制，提高机构利用率，减少成本。 

本发明使用时，将工件一端抵靠于工件靠板，另一端由压轮压靠，中部由支撑板V形开口支撑，实现工件夹装，启动电机，工件随电机旋转，通过滑移机构将安装有油石的刀具夹头调整到工件上方，由摆动电机驱动摆动转轴转动，带同刀具夹头摆动，使油石在旋转的工件表面往复摆动研磨；待完成加工后，压轮离开工件端面，取下工件，重新置入未加工的工件，进行新一轮的加工。