基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置制造方法
【專利摘要】一種基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，包括上研磨盤、保持架和下研磨盤，所述上研磨盤位于下研磨盤上方，所述保持架位于上研磨盤與下研磨盤之間，上研磨盤的轉(zhuǎn)軸和下研磨盤的轉(zhuǎn)軸呈同軸設置，所述保持架的軸心線和上、下研磨盤的轉(zhuǎn)軸存在確定偏距，所述保持架與保持架驅(qū)動曲軸相連。本實用新型提供一種加工精度高、加工一致性良好的基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置。
【專利說明】基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圓柱形零件外圓加工裝置，尤其是一種基于雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置。
【背景技術】
[0002]軸承是裝備制造業(yè)中重要的、關鍵的基礎零部件，直接決定著重大裝備和主機產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，被譽為裝備制造的“心臟”部件。精密圓柱形零件作為軸承的關鍵零件，其精度和一致性對軸承的工作性能和使用壽命起到至關重要的作用。
[0003]目前，圓柱形零件的批量加工國內(nèi)外普遍采用無心磨削的方式，它是一種工件不定中心的研磨加工，加工時不用對工件進行裝夾定位，加工效率高，能很好地用于大批量的生產(chǎn)，但無心磨削最大的問題在于自身無法解決加工過程中零件運動軸線與主動輪和導輪的軸線時刻保持一致的問題，這就極大影響了加工件表面磨削的均勻性，從而無法保證加工一致性。近年來隨著對設備儀器性能的不斷提高，對圓柱滾子的精度和一致性提出了越來越高的要求，這就有必要開發(fā)一種高精度圓柱形零件的批量加工裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服已有雙平面研磨的圓柱形零件加工裝置的加工精度較低、加工一致性較差的不足，本實用新型提供一種加工精度高、加工一致性良好的基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件加工裝置。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，包括上研磨盤、保持架和下研磨盤，所述上研磨盤位于下研磨盤上方，所述保持架位于上研磨盤與下研磨盤之間，上研磨盤的轉(zhuǎn)軸和下研磨盤的轉(zhuǎn)軸呈同軸設置，所述保持架的軸心線和上、下研磨盤的轉(zhuǎn)軸存在確定偏距，所述保持架與保持架驅(qū)動曲軸相連。
[0007]進一步，所述保持架驅(qū)動曲軸為折線形狀的軸，所述曲軸上下兩端的軸心線之間存在確定偏距，所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸呈中空狀，下研磨盤的中部開有通孔，所述曲軸穿過所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔和通孔。
[0008]更進一步，所述保持架的中心孔與保持架驅(qū)動曲軸相連。
[0009]再進一步，所述保持架呈圓盤狀，所述保持架的盤面上開有供待加工零件放置的加工槽，呈放射狀、同心圓狀或柵格狀分布。
[0010]本實用新型的技術構思為:待加工的圓柱形工件以一定的排列方式放置在上、下研磨盤之間的保持架中，上、下研磨盤與保持架構成平行平面。在加工載荷的作用下，工件與上、下研磨盤接觸；上、下研磨盤以及保持架可按各自的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，保持架在保持架驅(qū)動軸的驅(qū)動下可做自轉(zhuǎn)加偏心公轉(zhuǎn)運動；圓柱形工件在上、下研磨盤和保持架的作用下繞保持架中心公轉(zhuǎn)同時自身滾動，作復雜空間運動。通過調(diào)整研磨盤和保持架之間的轉(zhuǎn)速比，各個圓柱形工件的外圓與研磨盤上的各點交替接觸，以平面零件雙面研磨的方式，對一批圓柱形工件的外圓同時進行加工；可保證各工件加工條件的一致性，使各圓柱形工件的外圓獲得均勻研磨；同時，由于誤差勻化的原理，單個工件的形狀誤差以及一批工件的尺寸誤差充分勻化，從而獲得高精度、高一致性的圓柱形零件。由于采用了研磨和拋光工藝，使得圓柱形零件的外圓具備納米級鏡面的表面質(zhì)量，較少的表面損傷和殘余應力。
[0011]本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:1.每個圓柱形工件的加工條件都是一致的，實現(xiàn)一批工件尺寸精度和形狀精度的一致化；2.采用了研磨和拋光工藝，使得圓柱形零件的外圓具備納米級鏡面的表面質(zhì)量，較少的表面損傷和殘余應力。3.應用“進化加工原理”，加工精度對設備精度的依賴度相對較小，能夠制造出加工精度遠超設備精度的零件，制造成本低；4.適用于各種材質(zhì)、類型的圓柱形零件外圓加工，尤其是鋼制和陶瓷材料的軸承用精密圓柱滾子外圓加工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型中基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中圖1的俯視圖。
[0014]圖3是本實用新型中一種保持架的開槽形狀和布局圖。
[0015]圖4是本實用新型中另一種保持架的開槽形狀和布局圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0017]參照圖1?圖4, 一種基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，包括上研磨盤2、保持架4和下研磨盤5，所述上研磨盤2位于下研磨盤5上，所述保持架4位于上研磨盤2與下研磨盤5之間，上研磨盤2的轉(zhuǎn)軸和下研磨盤5的轉(zhuǎn)軸呈同軸設置，所述保持架4的軸心線和上、下研磨盤的轉(zhuǎn)軸存在確定偏距，所述保持架4與保持架驅(qū)動曲軸7相連。
[0018]進一步，所述保持架驅(qū)動曲軸7為折線形狀的軸，所述曲軸上下兩端的軸心線之間存在確定偏距，所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸6呈中空狀，下研磨盤5的中部開有通孔，所述曲軸穿過所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔和通孔。
[0019]更進一步，所述保持架4的中心孔與保持架驅(qū)動曲軸4相連。
[0020]再進一步，所述保持架4呈圓盤狀，所述保持架4的盤面上開有供待加工零件3放置的加工槽，呈放射狀、同心圓狀或柵格狀分布。
[0021]所述上、下研磨盤的轉(zhuǎn)軸的軸心線8，所述保持架的的中心孔所在軸心線9。
[0022]如圖1和2所示，保持架驅(qū)動曲軸7為一折線形狀的軸，軸兩端的軸心線之間存在確定偏心量，且偏心量可調(diào)，一般偏心量不能少于圓柱形工件3的軸向長度。保持架驅(qū)動曲軸7 —端與傳動系統(tǒng)相連，它的軸心線與上研磨盤2和驅(qū)動軸1、下研磨盤5和驅(qū)動軸6的軸心線同軸；保持架驅(qū)動曲軸7另一端與保持架4的中心孔相連，兩者之間可安裝滑動軸承或滾動軸承；保持架4放置在上研磨盤2和下研磨盤5之間，保持架4上開槽，待加工的工件3放置在保持架4的槽中；上研磨盤、下研磨盤、保持架驅(qū)動曲軸由三個電機通過傳動系統(tǒng)分別獨立驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可以任意調(diào)節(jié)，O1為上研磨盤的轉(zhuǎn)速，ω2為保持架的轉(zhuǎn)速，ω3為下研磨盤的轉(zhuǎn)速。
[0023]如圖3、4所示，保持架包含兩個部分:10.基體；11.孔槽。保持架的基體10呈圓盤狀，基體10上開有多個孔槽11，孔槽11為通孔，用來約束圓柱工件的運動，成放射狀、同心圓狀或柵格狀分布；孔槽11的形狀可以為矩形、八邊形或圓形等各種形狀，孔槽11的尺寸足以恰好放入圓柱工件；孔槽11的對稱線可指向基體10的中心，或與基體10的徑向呈確定偏角，一般在15°以內(nèi)。
[0024]如圖1和圖2所示，加工時，將一批工件3放在保持架4的槽中，通過上研磨盤2對工件3施加載荷。在保持架驅(qū)動曲軸7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下，保持架4中心繞上研磨盤2和下研磨盤5的轉(zhuǎn)軸做公轉(zhuǎn)運動，同時繞自身中心做自轉(zhuǎn)運動。在保持架4的作用下，工件3繞保持架4的中心做公轉(zhuǎn)運動，同時在上研磨盤2和下研磨盤5的作用下進行滾動。調(diào)節(jié)上研磨盤2、下研磨盤5和保持架驅(qū)動曲軸7的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速大小順序為:下研磨盤5的轉(zhuǎn)速明顯大于上研磨盤2的轉(zhuǎn)速，遠大于保持架驅(qū)動曲軸7的轉(zhuǎn)速。根據(jù)需要，上研磨盤2和下研磨盤5的材料可以為純金屬(如鑄鐵、銅、錫等)、合金(如不銹鋼、合金鋼等)、陶瓷(如氧化鋯、立方氮化硼等)、樹脂等。根據(jù)需要，加工時可采用固著磨料或游離磨料實現(xiàn)材料去除。
[0025]如圖1和圖2所示，若采用游離磨料進行研磨加工，需在上研磨盤2上開孔，將研磨液從該孔中噴射到工件3上，通過研磨液中的游離磨料實現(xiàn)材料去除。若采用游離磨料進行拋光加工，需事先在上研磨盤2和下研磨盤5的表面上安裝拋光墊，可選用絨布或者聚氨酯等材料，然后應用拋光液進行拋光加工，若拋光液不添加磨料，必須添加化學反應物與工件3進行化學反應，對工件3進行化學機械去除作用。若采用固著磨料進行研磨加工，需事先在上研磨盤2和下研磨盤5的表面上直接涂覆固著磨料，或安裝砂紙。加工過程中，通過上研磨盤2的孔噴射冷卻潤滑液。
【權利要求】
1.一種基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，包括上研磨盤、保持架和下研磨盤，所述上研磨盤位于下研磨盤上方，所述保持架位于上研磨盤與下研磨盤之間，上研磨盤的轉(zhuǎn)軸和下研磨盤的轉(zhuǎn)軸呈同軸設置，其特征在于:所述保持架的軸心線和上、下研磨盤的轉(zhuǎn)軸存在確定偏距，所述保持架與保持架驅(qū)動曲軸相連。
2.如權利要求1所述的基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，其特征在于:所述保持架驅(qū)動曲軸為折線形狀的軸，所述曲軸上下兩端的軸心線之間存在確定偏距，所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸呈中空狀，下研磨盤的中部開有通孔，所述曲軸穿過所述下研磨盤的轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔和通孔。
3.如權利要求1或2所述的基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，其特征在于:所述保持架的中心孔與保持架驅(qū)動曲軸相連。
4.如權利要求1或2所述的基于保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨的圓柱形零件外圓加工裝置，其特征在于:所述保持架呈圓盤狀，所述保持架的盤面上開有供待加工零件放置的加工槽，呈放射狀、同心圓狀或柵格狀分布。
【文檔編號】B24B37/32GK203471554SQ201320453129
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】袁巨龍, 姚蔚峰, 鐘美鵬, 呂冰海, 鄧乾發(fā), 周文華 申請人:浙江工業(yè)大學