轴承座内球面加工设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轴承座内球面加工设备，其包括工件驱动装置、夹具、多刃铣刀盘、电气控制系统和刀盘驱动装置一、二、三；工件装夹在夹具内，工件驱动装置驱动工件绕其旋转轴线低速旋转，刀盘驱动装置一驱动多刃铣刀盘绕其轴线高速旋转；刀盘驱动装置二驱动多刃铣刀盘沿其轴线移动，刀盘驱动装置三驱动多刃铣刀盘沿工件的旋转轴线移动，工件的轴线与多刃铣刀盘的轴线相交于工件内球面的球心处，多刃铣刀盘的外周缘于多刃铣刀盘的轴线方向上的投影超出工件的内球面的两端面之外。本实用新型专利技术有益效果为：以多刃铣刀盘作为切削刀具，慢速廻转的工件轴线与高速旋转的多刃铣刀盘轴线相交于工件内球面的球心处，多刃铣刀盘沿自身的轴线进给，这样所加工出来的轴承座内球面的粗糙度可稳定在１．６微米以下。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械加工领域，具体是一种轴承座内球面加工设备。
技术介绍
外球面球轴承是机械行业用途很广的重要标准件。我国每年生产6000万套，大部 份出口 。外球面球轴承的外球面与轴承座内球面构成一个运动副，允许轴承的轴线在使用 中可在一定范围内摆动或倾斜。目前轴承座的内球面是用数控车床加工的，其粗糙度达不 到1. 6微米的要求，通常只达到6. 3至3. 2微米，因此，该运动副在使用中会迅速磨损，引起 间隙迅速增大，径跳严重而报废。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种轴承座内球面加工设备，其所加工的轴承座内球面 的粗糙度可稳定在1. 6微米以下。 本技术的技术方案是这样的轴承座内球面加工设备，包括工件驱动装置、夹 具、多刃铣刀盘、刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二、刀盘驱动装置三和控制工件驱动装置、 刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二和刀盘驱动装置三的工作时序的电气控制系统；工件装 夹在夹具内，工件驱动装置驱动工件绕工件的旋转轴线旋转，刀盘驱动装置一驱动多刃铣 刀盘绕多刃铣刀盘的旋转轴线旋转，而且多刃铣刀盘的转速高于工件的转速；刀盘驱动装 置二驱动多刃铣刀盘沿多刃铣刀盘的旋转轴线移动，刀盘驱动装置三驱动多刃铣刀盘沿工 件的旋转轴线移动，工件的旋转轴线与多刃铣刀盘的旋转轴线以某一夹角相交于工件内球 面的球心处，而且多刃铣刀盘的外周缘于多刃铣刀盘的旋转轴线方向上的投影超出工件的 内球面的两端面之外。 还包括机架、球心进给托板、球心进给滑轨、球径进给托板和球径进给滑轨；上述 机架上设置有球心进给滑轨，上述球心进给托板的底部设有与此球心进给滑轨相对应的滑 块，上述球径进给托板的下底面设置有与上述球径进给滑轨相对应的滑块；上述球径进给 滑轨设置于上述球心进给托板上。 上述多刃铣刀盘的旋转轴线与工件的旋转轴线呈35-45度夹角。 上述多刃铣刀盘用金刚石磨轮替代。 采用上述方案后，本技术的轴承座内球面加工设备，有益效果为以多刃铣刀 盘作为切削刀具，慢速廻转的工件旋转轴线与高速旋转的多刃铣刀盘旋转轴线相交于工件 内球面的球心处，多刃铣刀盘沿自身的旋转轴线进给，由电气控制系统控制工件驱动装置 和多刃铣刀盘的驱动装置的工作时序，这样所加工出来的轴承座内球面的粗糙度可稳定在 1. 6微米以下。为了使较大的多刃铣刀盘能进入加工区，我们采用球心进给后球径进给的 进给方式。球心进给与球径进给之间有35-45度的夹角。若多刃铣刀盘用金刚石磨轮来替 代，并把磨轮转速提高到3000转/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高质量内球表面。附图说明图1为本技术的水平剖示图。 图2为本技术中机架的底部结构示意图。 图3为本技术中多刃铣刀盘的初始状态结构示意图。 图4为本技术中多刃铣刀盘球心进给后的结构示意图。 图5为本技术中多刃铣刀盘球径进给后的结构示意图。具体实施方式本技术的轴承座内球面加工设备，如图1、2、3、4、5所示，包括工件驱动电机 1、夹具2、多刃铣刀盘3、铣刀球心进给电机4、铣刀球径进给电机5、铣刀主轴电机6、机架7 和控制工件驱动电机1、铣刀球心进给电机4、铣刀球径进给电机5、铣刀主轴电机6的工作 时序的电气控制系统。 工件8装夹在夹具2内，工件驱动电机l的输出端通过减速器连接至夹具2，工件 驱动电机1的转速为150rpm左右，由工件驱动电机1驱动工件8沿其旋转轴线旋转。 铣刀球径进给电机5的输出端连接丝杆51，丝杆51的自由端螺合于固定安装的螺 母52内。 铣刀主轴电机6的输出端通过同步带61连接至多刃铣刀盘3的刀轴31上，铣刀 主轴电机6的转速为1400rpm左右。 铣刀球心进给电机4设置于机架7的底部，铣刀球心进给电机4的输出端连接丝 杆41，丝杆41上螺合有螺母42，机架7上设置有球心进给滑轨71和球心进给托板72，球 心进给滑轨71沿工件8的旋转轴线方向延伸，球心进给托板72的下底面设置有与球心进 给滑轨71相对应的滑块721 ;球心进给托板72上设置有球径进给滑轨73和球径进给托板 74，球径进给滑轨73沿平行于多刃铣刀盘3的旋转轴线方向延伸，球径进给托板74的下底 面设置有与球径进给滑轨73相对应的滑块741。铣刀球径进给电机5、丝杆51、螺母52、铣 刀主轴电机6、同步带61、刀轴31和多刃铣刀盘3都设置于球径进给托板74上。工件8的 旋转轴线与多刃铣刀盘3的旋转轴线以35-45度夹角相交于工件8内球面的球心处，而且 多刃铣刀盘3的外周缘32于多刃铣刀盘3的旋转轴线方向上的投影超出工件8的内球面 的两端面81、81之外。 工作前，球心进给托板72和多刃铣刀盘3位于工件8外(如图3所示)，工作时， 启动电气控制系统的电源后，铣刀主轴电机6开始工作，通过同步带61带动多刃铣刀盘3 的刀轴31高速旋转；然后电气控制系统控制铣刀球心进给电机4开始工作，通过丝杆41、 螺母42和滑块731带动球心进给托板72沿球心进给滑轨71进给到多刃铣刀盘3的刀轴 31中心轴线到达工件8的球心位置(如图4所示)；同时，电气控制系统控制工件驱动电 机1开始工作，带动工件8开始低速旋转；然后，电气控制系统控制铣刀球径进给电机5开 始工作，通过丝杆51、螺母52和滑块741带动球径进给托板74沿球径进给滑轨73进给到 多刃铣刀盘3的刀轴31中心到达工件8球径的设定位置(即所需加工尺寸位置)(如图5 所示)；当工件驱动电机1按设置好的圈数旋转完时，铣刀球径进给电机5通过丝杆51、螺 母52和滑块741带动球径进给托板74退至多刃铣刀盘3的刀轴31中心到达工件8的球 心位置；此时，电气控制系统控制铣刀主轴电机6停止工作，多刃铣刀盘3的刀轴31停止旋转；最后，铣刀球心进给电机4通过丝杆41、螺母42和滑块731带动球心进给托板72退回 到初始状态，从而将多刃铣刀盘3退出工件8。 本技术中，若用金刚石磨轮替代多刃铣刀盘3，并把金刚石磨轮转速提高到 3000转/分左右，可得到粗糙度0. 4-0. 8微米的高质量内球表面。 本技术中，通过球心进给运动和球径进给运动的结合，多刃铣刀盘3的刀轴 31可使用较粗的直径，而且多刃铣刀盘3直径可大到接近于工件8内球面端口直径，以便使 铣削足够大面积的内球面。权利要求轴承座内球面加工设备，其特征在于包括工件驱动装置、夹具、多刃铣刀盘、刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二、刀盘驱动装置三和控制工件驱动装置、刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二和刀盘驱动装置三的工作时序的电气控制系统；工件装夹在夹具内，工件驱动装置驱动工件绕工件的旋转轴线旋转，刀盘驱动装置一驱动多刃铣刀盘绕多刃铣刀盘的旋转轴线旋转，而且多刃铣刀盘的转速高于工件的转速；刀盘驱动装置二驱动多刃铣刀盘沿多刃铣刀盘的旋转轴线移动，刀盘驱动装置三驱动多刃铣刀盘沿工件的旋转轴线移动，工件的旋转轴线与多刃铣刀盘的旋转轴线以某一夹角相交于工件内球面的球心处，而且多刃铣刀盘的外周缘于多刃铣刀盘的旋转轴线方向上的投影超出工件的内球面的两端面之外。2. 根据权利要求1所述的轴承座内球面加工设备，其特征在于还包括机架、球心进给托板、球心进给滑轨、球径进给托板和球径进给滑轨；上述机架上设置有球心进给滑轨，上述球心进给托板的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴承座内球面加工设备，其特征在于：包括工件驱动装置、夹具、多刃铣刀盘、刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二、刀盘驱动装置三和控制工件驱动装置、刀盘驱动装置一、刀盘驱动装置二和刀盘驱动装置三的工作时序的电气控制系统；工件装夹在夹具内，工件驱动装置驱动工件绕工件的旋转轴线旋转，刀盘驱动装置一驱动多刃铣刀盘绕多刃铣刀盘的旋转轴线旋转，而且多刃铣刀盘的转速高于工件的转速；刀盘驱动装置二驱动多刃铣刀盘沿多刃铣刀盘的旋转轴线移动，刀盘驱动装置三驱动多刃铣刀盘沿工件的旋转轴线移动，工件的旋转轴线与多刃铣刀盘的旋转轴线以某一夹角相交于工件内球面的球心处，而且多刃铣刀盘的外周缘于多刃铣刀盘的旋转轴线方向上的投影超出工件的内球面的两端面之外。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄有土，陈强，
申请(专利权)人：庄有土，陈强，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]