角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的制作方法

本發(fā)明涉及軸承加工技術領域，尤其涉及一種角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機。

背景技術：

重卡車橋中使用的角接觸關節(jié)軸承的外圈滾道沿徑向方向設有若干等分的潤滑油槽，油槽數(shù)量較多且走向為沿滾道方向，有一定弧度的曲線。油槽通用的加工方法是在立式加工中心上用球頭立銑刀插補加工，具體的說，數(shù)控機床的刀具往往是不能以曲線的實際輪廓去走刀的,而是近似地以若干條很小的直線去走刀,走刀的方向一般是x和y方向。插補是指在輪廓控制系統(tǒng)中，根據(jù)給定的進給速度和輪廓線形的要求等“有限信息”，在已知數(shù)據(jù)點之間插入中間點的方法，這種方法稱為插補方法。插補的實質就是數(shù)據(jù)點的“密化”。插補的結果是輸出運動軌跡的中間坐標值，機床伺服驅動系統(tǒng)根據(jù)這些坐標值控制各坐標軸協(xié)調運動，加工出預定的幾何形狀。這種加工方法的設備投資高、刀具成本高、效率低、加工成本高。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述角接觸關節(jié)軸承的加工方法存在的問題，本發(fā)明提供一種效率高、成本低的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機。

一種角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機，包括工作臺、分度裝置、用于夾持待加工件的夾持裝置、主軸加工裝置、驅動裝置，所述工作臺上設有托板和托板底座，托板的下端與托板底座的上端卡合連接，分度裝置的下端與托板的上端固定連接，分度裝置還與夾持裝置固定連接，主軸加工裝置設置在工作臺的一側，主軸加工裝置的轉軸上設有刀具，且主軸加工裝置的刀具與夾持裝置相正對，主軸加工裝置的刀具以旋轉方式進行切割，刀具旋轉所形成的圓面，對被加工的外圈的內球面進行銑切，以使外圈的內球面加工出弧形的油槽，所述驅動裝置與托板底座固定連接，驅動裝置的驅動端與托板固定連接，驅動裝置的驅動端驅動托板在托板底座上往復移動，使得分度裝置上的夾持裝置靠近主軸加工裝置的刀具，以利用旋轉的刀具對位于夾持裝置中夾持的待加工件進行銑切。

有益效果：本發(fā)明的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的刀具在旋轉過程中沿著軸承的內壁切出弧形的油槽，與現(xiàn)有技術相比，由于加工過程一步到位，加工效率大大提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的結構示意的主視圖。

圖2為本發(fā)明的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的結構示意的俯視圖。

圖3為本發(fā)明的接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的刀具切割待加工件時的狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明的主軸加工裝置的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明的驅動裝置的結構示意圖。

圖6為本發(fā)明的分度裝置的結構示意圖。

圖7為本發(fā)明的分度裝置的側視結構示意圖。

圖8為本發(fā)明的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機的液壓原理圖。

圖中：工作臺10、托板101、托板底座102、分度裝置20、分度箱201、分度軸202、棘輪盤203、棘爪盤204、棘爪2041、壓緊螺絲205、分度定位機構206、銷套2061、彈簧2062、定位銷2063、液壓驅動機構207、夾持裝置30、主軸加工裝置40、刀具401、刀片4011、第一壓蓋4012、第二壓蓋4013、壓緊螺母4014、電機402、主軸403、刀軸404、聯(lián)軸器405、尾座406、尾座套4061、尾座支撐架4062、頂尖套4063、頂尖4064、緊定螺桿4065、驅動裝置50、活塞桿501、連接塊502、油泵601、溢流閥602、二位四通閥603、行程調速閥604、減壓閥605、待加工件70、油槽701。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

請參看圖1和圖2，角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機01，包括工作臺10、分度裝置20、用于夾持待加工件70的夾持裝置30、主軸加工裝置40、驅動裝置50，所述工作臺10上設有托板101和托板底座102，托板101的下端與托板底座102的上端卡合連接，分度裝置20的下端與托板101的上端固定連接，分度裝置20還與夾持裝置30固定連接，主軸加工裝置40設置在工作臺10的一側，主軸加工裝置40的轉軸上設有刀具401，且主軸加工裝置40的刀具401與夾持裝置30相正對，主軸加工裝置40的刀具401以旋轉方式進行切割，請參看圖3，刀具401旋轉所形成的圓面，對被加工的外圈的內球面進行銑切，以使外圈的內球面加工出弧形的油槽701，所述驅動裝置50與托板底座102固定連接，驅動裝置50的驅動端與托板101固定連接，驅動裝置50的驅動端驅動托板101在托板底座102上往復移動，使得分度裝置20上的夾持裝置30靠近主軸加工裝置40的刀具401，以利用旋轉的刀具401對位于夾持裝置30中夾持的待加工件70進行銑切。

由于加工件角接觸關節(jié)軸承的外圈是碗狀的，油槽701與軸承的軸線在同一平面內，因此油槽701具有一定的弧度。油槽701的深度和外圈的內球面的半徑之和與刀具401在旋轉過程中形成的圓面的半徑相同。當?shù)毒?01進入角接觸關節(jié)軸承的外圈后，隨著切削的進行，刀具401在油槽701的內壁上留下了一定弧度和深度的凹槽。該凹槽就是外圈的油槽701，并且油槽701各個部分的深度相同。同時由于油槽701所在圓面的圓心不在外圈內，因此主軸加工裝置40的轉軸不會與外圈接觸，因此不會干擾到刀具401工作。

分度裝置20的轉軸與夾持裝置30固定連接，那么分度裝置20的轉軸在轉動時，夾持裝置30中的待加工件70也跟著轉動，且分度裝置20的轉軸旋轉的角度與待加工件70轉動的角度相同。分度裝置20轉動一圈停留幾次，那么待加工件70轉動一圈就停留相同的次數(shù)。待加工件70每停留一次，刀具401就完成一次切削，待加工件70上就多兩個油槽701。分度裝置20的轉軸每次旋轉的角度相同，那么被加工出來的油槽701的間距就相同。

進一步的，請參看圖4，所述主軸加工裝置40包括刀具401、電機402、主軸403、刀軸404、聯(lián)軸器405，所述電機402的轉軸與主軸403撓性傳動連接，主軸403和刀軸404的第一端通過聯(lián)軸器405固定連接，刀具401設置在刀軸404上，以通過刀軸404帶動刀具401轉動。

在一較佳實施方式中，主軸403和電機402的轉軸上分別設有皮帶輪，主軸403和電機402通過皮帶輪連接。主軸加工裝置40還包括用于支撐主軸403的支撐體，支撐體包括軸承、端蓋、主軸箱體，軸承設置在主軸箱體上，端蓋與主軸箱體固定連接，端蓋位于軸承的外側，以對軸承進行保護。主軸403套設在軸承上。

進一步的，所述主軸加工裝置40還包括尾座406，尾座406與刀軸404的第二端連接，以支撐刀軸404，尾座406包括尾座套4061、尾座支撐架4062、頂尖套4063、頂尖4064、緊定螺桿4065，所述尾座套4061設置在尾座支撐架4062上，尾座套4061的上端與尾座支撐架4062的下端固定連接，尾座套4061的第一端開口，以供頂尖套4063插入，頂尖套4063的第一端與尾座套4061的第一端套設連接，尾座套4061的第二端設有螺紋孔，緊定螺桿4065穿過該螺紋孔與頂尖套4063連接，頂尖套4063的第二端開口，頂尖4064插入頂尖套4063的開口內，且頂尖4064的第一端與頂尖套4063的第二端通過軸承連接，頂尖4064的第二端與主軸403的端面連接，刀軸404的第二端的端面的軸心設有凹槽，頂尖4064嵌入該凹槽中，并通過旋轉緊定螺桿4065使頂尖4064緊貼刀軸404，主軸403在轉動過程中帶動頂尖4064轉動，以使主軸403在轉動過程中軸心不發(fā)生偏移。

在實際使用過程中，由于刀具401的長度較長，轉速較快，因此刀具401扭轉過程中產(chǎn)生的扭力可能會使刀軸404離心轉動，從而使刀具401相對待加工件70的位置發(fā)生變化，從而使油槽701的加工產(chǎn)生異常。刀軸404的第二端與尾座406連接后，刀軸404的軸線與頂尖4064的中心在同一直線上，如果刀軸404離心轉動導致軸線有偏移的趨勢，頂尖4064就能夠起到矯正作用，從而使油槽701正常加工。

進一步的，所述刀具401包括刀片4011、用于夾緊所述刀片4011的第一壓蓋4012和第二壓蓋4013，所述第一壓蓋4012與刀軸404固定連接，第二壓蓋4013與刀軸404通過壓緊螺母4014固定連接，壓緊螺母4014與刀片4011的距離與第二壓蓋4013的寬度相同，通過調整壓緊螺母4014以將第二壓蓋4013、刀片4011向第一壓蓋4012方向擠緊，以使刀片4011被夾持在第一壓蓋4012和第二壓蓋4013之間。

進一步的，請參看圖5，所述驅動裝置50為液壓油缸，液壓油缸的活塞桿501為驅動裝置50的驅動端，活塞桿501的前端與托板101通過螺桿固定連接，以使活塞桿501帶動托板101前后往復運動，液壓油缸的缸體與托板底座102通過連接塊502固定連接，所述連接塊502的截面為“工”字形，連接塊502的兩端分別設有與液壓油缸的缸體配合的螺紋孔和與托板底座102配合的螺紋孔，連接塊502兩端分別與液壓油缸的缸體和托板底座102用螺絲固定連接。

進一步的，請參看圖6和圖7，所述分度裝置20包括分度箱201、分度軸202、棘輪盤203、棘爪盤204、壓緊螺絲205、分度定位機構206、液壓驅動機構207，分度箱201與分度軸202通過軸承連接，分度箱201支撐分度軸202，以使分度軸202繞著軸線轉動，分度軸202與棘輪盤203固定連接，棘爪盤204與分度軸202通過軸承連接，以使棘爪盤204繞著分度軸202的軸線轉動，分度軸202靠近棘爪盤204一側的端面設置螺紋孔，壓緊螺絲205的蓋端與棘爪盤204相接觸，壓緊螺絲205與分度軸202螺紋連接，以防止棘爪盤204脫出，棘輪盤203和棘爪盤204銷連接，棘爪盤204上設有棘爪2041，棘爪2041與棘輪盤203上的齒牙相配合，棘輪盤203背向棘爪盤204的一側設有若干分度孔，分度孔呈環(huán)狀均勻分布在棘輪盤203的圓面上，分度定位機構206的一端嵌入分度孔內，分度定位機構206的另一端與分度箱201固定連接，液壓驅動機構207的驅動軸與棘爪盤204的側壁銷連接，驅動軸的軸線與棘爪盤204的圓面平行，液壓驅動機構207的另一端與分度箱201鉸接。

在一較佳實施方式中，液壓驅動機構207為油缸。

進一步的，所述分度定位機構206包括定位銷2063、銷套2061、彈簧2062，銷套2061的第一端與分度箱201固定連接，銷套2061的第二端開口，彈簧2062和定位銷2063設置在銷套2061中，定位銷2063的第一端設有凸臺，凸臺嵌入彈簧2062孔中，定位銷2063的第二端嵌入棘輪盤203的分度孔中。

進一步的，所述角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機01還包括電氣控制裝置，電氣控制裝置與驅動裝置50和液壓驅動機構207電性連接，以控制驅動裝置50的驅動端的行程以及控制油槽701的分度數(shù)量，電氣控制裝置包括第一電磁控制閥、第二電磁控制閥、行程開關、時間繼電器、計數(shù)繼電器，行程開關包括常開觸點、常閉觸點，常閉觸點設置在托板底座102的前端，常開觸點設置在托板底座102的后端，行程開關與第一電磁控制閥電性連接，第一電磁控制閥與驅動裝置50電性連接，以控制驅動裝置50的驅動端的行程；時間繼電器與第二電磁控制閥電性連接，第二電磁控制閥與液壓驅動機構207電性連接，以控制液壓驅動機構207的行程，進而控制分度裝置20的分度軸202的轉動角度；計數(shù)繼電器與分度裝置20電性連接，以控制分度裝置20的轉動次數(shù)。

進一步的，所述夾持裝置30為三爪卡盤，加工件被夾持在三爪卡盤內，三爪卡盤與分度軸202通過法蘭盤固定連接。

在一種較佳實施方式中，請參看圖8，驅動裝置50的油缸與油泵601通過管道連接，以下將驅動裝置50的油缸簡稱為進給油缸，以油泵601為基準，進給油缸與油泵601連接的管道上由近及遠分別設置溢流閥602、二位四通閥603、行程調速閥604，同時，液壓驅動機構207的油缸與油泵601通過管道連接，以下將液壓驅動機構207的油缸簡稱為分度油缸，以油泵601為基準，分度油缸與油泵601連接的管道上由近及遠分別設置溢流閥602、減壓閥605、二位四通閥603，減壓閥605將系統(tǒng)壓力降低后供給需求功率較小的分度油缸，行程調速閥604的作用是控制進給油缸的定程調速，以完成進給油缸的快進、工進的轉換。

在一較佳實施方式中，本發(fā)明的角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機01的運行過程如下：

總開關閉合，啟動主軸加工裝置40的電機402，刀軸404上的刀具401旋轉，驅動裝置50推動托板向前運動。分度裝置20的分度軸202帶動夾持裝置30逐漸向刀具401靠近，刀具401對夾持裝置30上的待加工件70進行切削。當托板接觸到行程開關的常閉觸點時，第一電磁控制閥斷電，驅動裝置50帶動托板向后運動；當托板觸碰到行程開關的常開觸點時，驅動裝置50停止運動，同時第二電磁控制閥控制液壓驅動機構207推動棘爪盤204轉動。棘爪盤204上的棘爪2041帶動棘輪盤203轉動，直至分度銷從一個分度孔到達另一個相鄰的分度孔，從而使分度軸202以及夾持裝置30上的待加工件70轉動。在液壓驅動機構207啟動的同時，時間繼電器開始計時。液壓驅動機構207帶動棘輪完成一次分度所需的時間為時間繼電器的預定時間。當時間繼電器的計時時間達到預定時間時，時間繼電器斷電并停止計時，液壓驅動機構207的驅動端反向運動至初始位置。在這過程中棘爪盤204反向運動，棘輪盤203不動。當液壓驅動機構207的驅動端反向運動至初始位置時，第一電磁控制閥通電，驅動裝置50帶動托板向前運動，如此循環(huán)。時間繼電器每達到一次預定時間，計數(shù)繼電器就計數(shù)一次，液壓驅動機構207帶動棘爪盤204轉動一圈的推進次數(shù)為計數(shù)繼電器的預定次數(shù)。當計數(shù)繼電器計數(shù)的次數(shù)達到預定次數(shù)時，表示待加工件已經(jīng)加工完畢。角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機01的總開關打開，電路斷電，更換待加工件。角接觸關節(jié)軸承外圈滾道油槽銑切機01的一個加工周期結束。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。