[发明专利]滚子超精机

说明书

技术领域

本发明属于零件特殊工序的专用加工设备领域，涉及一种滚子超精机。

背景技术

调心滚子轴承运转时，滚子接触应力很大，其质量对轴承的寿命和性能有着重要的影响。目前，国内对球面滚子超精加工的需求日益增加。

传统降低球面滚子表面粗糙度的方法为光饰加工，但一般只能达到Ra0.2μm左右，且表面几何形状不能得到改善，还有可能出现点的研磨烧伤。

现有滚子超精机为双滚轮结构，更换工装时需要将滚轮更换，工装制作比较复杂，每个滚子都需要准备一套工装，成本较高，球面滚子的需求量大幅增长。

专利CN 100453250 C公开了一种全自动球面滚子超精机，其主要包括控制器、步进式输送装置、平面式机械手结构、空间摆杆机构以及双滚轮结构，该超精机采用可编程控制器，操作简便，快捷，能极大的提高生产效率，其产品滚子加工精度虽然相较于传统方法得到了一定提高，但产品表面粗糙度依然较高，而且无法改善表面的几何形状。

专利CN 103029027 B公开了一种新型球面轴承滚子超精机，该专利采用机床床身的工作台上安装工件驱动装置、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，该超精机克服了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滚子加工精度的问题，但其存在无法改善滚子表面几何形状的问题。

因此，如何在滚子超精加工中降低滚子的表面粗糙度并改善其表面几何形状是一项极有意义的研究内容。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术不能对滚子进行超精加工，导致滚子表面粗糙度较高，表面几何形状不能得到改善等问题，提供一种滚子超精机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种滚子超精机，包括安装在机床上的滚子、滚子定位装置、摇臂、摇臂运动控制装置、油石和油石进给控制装置，所述滚子为球面滚子，所述滚子由滚子定位装置进行定位，所述滚子球面的一侧为摇臂，所述摇臂由所述摇臂运动控制装置控制围绕摆动中心作往复摆动，所述摇臂上安装有油石进给控制装置，所述油石进给控制装置控制油石作靠近或远离滚子球面的运动。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种滚子超精机，所述球面滚子的曲率半径为70～260mm。

如上所述的一种滚子超精机，所述滚子定位装置包括工件轴驱动机构、端面定位机构和支承机构，工件轴驱动机构对滚子的轴向和一个端面进行定位，端面定位机构位于工件轴驱动机构的相对一侧，对滚子的另一个端面进行定位，支承机构位于工件轴驱动机构与端面定位机构之间，对滚子的径向进行定位。

如上所述的一种滚子超精机，所述工件轴驱动机构主要由主轴、接触垫、工件轴、套筒和压紧工装Ⅰ组成，主轴通过轴承安装在套筒内，主轴端面与接触垫贴合且与工件轴连接，工件轴从压紧工装Ⅰ中穿出，工作时将滚子套在工件轴上，压紧工装Ⅰ与滚子的一个端面贴合。

如上所述的一种滚子超精机，所述端面定位机构主要由端面压紧座、位置调节机构、压紧工装Ⅱ、调心滚子轴承、压紧轴、深沟球轴承、压紧活塞、缸体和发讯开关组成，端面压紧座的底部与位置调节机构连接，且内部安装有缸体，位置调节机构用来调节压紧工装Ⅱ的前后位置以适应不同的滚子厚度，压紧活塞安装在缸体内，缸体上压紧活塞两端对应的位置开有进气孔，用于控制活塞的伸缩运动，压紧活塞与压紧轴通过深沟球轴承连接，使压紧轴可以作旋转运动，压紧轴与压紧工装Ⅱ通过调心滚子轴承进行作用力的传递，作用力使进气孔进气然后压紧活塞收缩，压紧活塞收缩作轴向运动，压紧轴一边随着压紧活塞向前推，一边可以独立作旋转运动，达到压紧作用，并可以跟着滚子旋转，缸体的一侧固定由发讯架，发讯架上安装发讯开关，用于确认活塞是否处于压紧状态，工作时压紧工装Ⅱ与滚子的另一个端面贴合。

如上所述的一种滚子超精机，所述支承机构主要由支承、支承架、支承底板、调节螺钉、定位螺钉和定位条组成，支承分别与滚子和支承架连接，支承架上安装有调节螺钉，支承架安装在支承底板上，支承底板通过定位螺钉与定位条连接。

如上所述的一种滚子超精机，所述摇臂运动控制装置包括摆动中心轴、轴承座、回转座、纵向拖板、立柱、进给连接座、纵向拖板伺服电机、纵向锁定螺杆、横向燕尾拖板、横向调整机构、连杆、T型凹槽、T型螺钉、摆轴、摆箱、摆轴伺服电机、摆箱拖板、直线导轨、滚珠丝杠、联轴器、减速器和大往复伺服电机；