[发明专利]一种大规格轴承套圈精密加工用倒立式数控车床

说明书

技术领域

本发明属于数控机床领域，特别是涉及一种大规格轴承套圈精密加工用倒立式数控车床。

背景技术

随着装备制造技术的不断发展，各行各业对轴承的需求越来越大，而其技术要求也越来越高，这使得通用轴承专业化的趋势越来越明显。对于技术含量高的轴承产品，如针对汽车行业、机床行业、铁路行业、石油化工机械、轻纺机械及冶金行业所需的大型、精密、结构复杂而又具备功能组合的轴承，目前有很多国内尚不能自给而需大量进口。

在此背景下，本申请人与常熟理工学院经过刻苦攻关，开发了用于轴承套圈车加工专用数控卧式车床并投入批量制造，同时研究开发了 100mm 以下轴承套圈 CNC 车加工工艺技术，获得了 SKF 、 TIMKEN 等国际知名轴承制造企业的技术认可，形成了 100mm 以下轴承套圈 CNC 精密车削的批量生产能力。

然而，在直径 100-400mm的中、大规格轴承套圈精密车削时，由于装夹精度及机床回转半径的限制，卧式数控车床已很难胜任。特别是卧式数控车床在加工中 20Omm以上高强度金属材料的过程中，由于工件竖直方向安装，工件的重量对装夹精度有明显的影响，而且其排屑容易擦伤工件表面，再加上实现自动上下料比较复杂，因此考虑采用倒立式数控车床进行加工。倒立式数控车床的生产商较少，典型的有日本马扎克IVS2OO 及北一机、沈阳机床所生产的 CDHA512 等相应机型。由于该类机床从技术指标来说，多用于盘类零件（如铝合金材料的汽车制动盘和轮毅）的高速加工，因此不适用于由高强度金属材料锻造的大直径轴承套圈精密车削的低速大扭矩要求，且在国内同类企业中的应用中已有不理想的反映，故该类机型无法满足中、大规格轴承套圈生产的需求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种大规格轴承套圈精密加工用倒立式数控车床。

本发明所述的倒立式数控车床，包括床身，所述床身一侧的基座面上设有水平导轨，在与该导轨平行的基座面另一侧设有固定刀架，水平导轨上安装有立柱，立柱由床身上的 X 轴电机通过滚珠丝杠机构带动沿水平导轨作水平向移动，在立柱面向刀架的侧面设置垂直导轨，在该导轨上安装有拖板，拖板上装有主轴及其主轴电机和齿轮变速箱，拖板由安装在立柱上的 Z 轴电机驱动沿垂直导轨作垂直向移动形成 Z 轴运动，在主轴的下端安装有用于夹持工件的夹具。

优选的是，在上述水平导轨的下方设置有通道，该通道内设置有工件输送台。输送台为固定结构由链条传动，出料台做往复运动。套圈置于输送台上时，电机运转，通过链条使推料杆将零件推入调心机构，同时将出料台拉出，达到送出料目的。调心机构由直线轴承主导运动，在垂直方向设有弹簧缓冲，采用气动 V 型块调心。当零件由输送机构送到调心台面时，通过气动元件使两侧 V 型块同时向中心移动，夹紧零件，待抓手抓紧零件后送开，完成调心动作。

优选的是，夹具包括浮动夹头和卡盘，浮动夹头安装在主轴上，卡盘安装在浮动夹头上。这样能使得该轴承套圈能方便地实现被上下料抓取和准确定位的动作。

本发明的车床上以某中型轴承套圈为例进行了试加工，该套圈外径Φ 366.51 ，外圆滚道为双列滚子结构，内圈具有导程为 38.1 的螺旋槽，再加上多个斜面、油槽等复杂结构和较高的尺寸与形位精度要求，使得其制造具备了相当的难度。采用本发明后的结果表明车床在粗车该套圈平面、外圆和斜面时，均能以 n = 160-180r / min 转速、 2mm的切削深度、 0.2mm／ r 的进给速度稳定运行，车削力矩裕量较大。在精车时，以 n = 180-200r / min 转速、 0.5mm的切削深度、 0.2mm / r 的进给速度运行，能确保表面粗糙度符合技术要求。特别地，在车削内孔的大导程螺旋槽（ = 38.1 ）时，能以 n = 100r / min 、 0.15mm的切削深度、 38.1mm/ r 的进给速度一次成形，并且质量状况十分稳定。此外，本发明可以通过主轴的移动来实现工件的上下料，有效的降低工人的劳动强度，并且工件加工流程及工件上下料可一机完成，并能以产品的生产工艺而自由组织机床连线，实现工厂自动化生产。

附图说明

图 1 是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式