專利名稱：冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于軸承加工技術(shù)，主要提出一種冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置。
冷輾技術(shù)開發(fā)于二十世紀(jì)八十年代，現(xiàn)在已逐步納入軸承套圈加工工藝，采用精密冷輾工藝，套圈毛坯一次冷輾擴(kuò)成形，取代了大部分車工工序，不僅降低能源及材料消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且改善套圈內(nèi)部金屬的金相組織，使金屬流線形成環(huán)狀，從而延長了軸承的使用壽命。平穩(wěn)準(zhǔn)確地控制輾輥進(jìn)給精度，是保證套圈成形尺寸、幾何精度的關(guān)鍵，目前國外軸承套圈冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給全部采用液壓系統(tǒng)控制，不可避免要產(chǎn)生液壓爬行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)反饋遲緩，施力不穩(wěn)定，進(jìn)給位移精度低等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提出一種冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置，控制輾輥施力油缸的活塞桿位移，以提高施力穩(wěn)定性和進(jìn)給位移精度。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。輾輥的施力油缸由缸體、活塞、活塞桿導(dǎo)向套組成，限位擋塊與活塞桿螺紋連接，螺母鎖定，在擋塊與油缸之間的活塞桿導(dǎo)向套外徑上依次設(shè)有滾輪座、端面凸輪和軸承支承的蝸輪，端面凸輪與蝸輪與同軸固聯(lián)成一體，端面凸輪的工作凸面是螺旋曲面，并與滾輪座內(nèi)設(shè)置的一對(duì)滾輪組成凸輪運(yùn)動(dòng)付，滾輪座由導(dǎo)向鍵與活塞桿導(dǎo)向套滑動(dòng)配合，步進(jìn)電機(jī)通過蝸輪蝸桿運(yùn)動(dòng)付，端面凸輪滾輪運(yùn)動(dòng)付，形成控制活塞桿位移進(jìn)給的傳動(dòng)鏈。采用順序控制器，產(chǎn)生數(shù)字脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)移成步進(jìn)電機(jī)的步距角，驅(qū)動(dòng)端面凸輪轉(zhuǎn)角，控制活塞桿擋塊位移。
本實(shí)用新型應(yīng)用機(jī)電一體化原理，充分利用步進(jìn)電機(jī)，機(jī)械傳動(dòng)的高精度高可靠性優(yōu)勢極大地簡化了液壓控制進(jìn)給的復(fù)雜系統(tǒng)，冷輾過程壓力穩(wěn)定，進(jìn)給精度達(dá)到0.01mm/脈沖，比國內(nèi)外同類冷輾擴(kuò)機(jī)加工精度提高百分之三十。
以下給出本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1是冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置示意圖。
圖2是
圖1的A-A截面剖視圖。
結(jié)合圖面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步詳述，輾輥的施力油缸由缸體1，內(nèi)置活塞2、活塞桿導(dǎo)向套13組成，施力油缸固聯(lián)在機(jī)座3上，活塞桿由導(dǎo)向鍵12與活塞桿導(dǎo)向套13滑動(dòng)配合，擋塊10與活塞桿螺紋連接，調(diào)整到冷輾初始由螺母鎖定，擋塊10與缸體之間的活塞桿導(dǎo)向套13外徑上，依次設(shè)置滾輪座9、端面凸輪7，軸承4支承的蝸輪6。在實(shí)施例中支承軸承4是一對(duì)角接觸球軸承與圓錐滾子軸承組合，同樣還可以采用一對(duì)背向安裝的圓錐滾子軸承或單套寬系列圓錐滾子軸承，以利于承擔(dān)端面凸輪受力時(shí)的強(qiáng)大軸向負(fù)荷。端面凸輪7由螺釘與蝸輪6同軸固聯(lián)成一體，端面凸輪的工作凸面是具有升角的螺旋面，在實(shí)施例中設(shè)計(jì)的是兩段旋向相反的曲面，端面凸輪7的工作凸面與滾輪座9內(nèi)對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)滾輪8組成凸輪運(yùn)動(dòng)付，使得活塞桿軸向受力更合理，滾輪8由滾針軸承支承在滾輪座內(nèi)的短軸上，滾輪座9由導(dǎo)向鍵11與活塞桿導(dǎo)向套13滑動(dòng)配合。步進(jìn)電機(jī)經(jīng)由蝸輪6、蝸桿5組成的運(yùn)動(dòng)付，端面凸輪7、滾輪8組成的運(yùn)動(dòng)付，形成活塞桿位移進(jìn)給的傳動(dòng)鏈。采用順序控制器，編程向步進(jìn)電機(jī)輸入數(shù)字脈沖信號(hào)，選用步距角是0.72°/步的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)一轉(zhuǎn)為360°÷0.72°/步=500步，蝸輪蝸桿傳動(dòng)比設(shè)為1∶64，端面凸輪一轉(zhuǎn)為500×64=32000步，端面凸輪的螺旋凸面螺距設(shè)計(jì)為32mm，則步進(jìn)電機(jī)每步進(jìn)給折合到活塞桿位移為32mm÷32000步=0.001mm/步。
下面簡述輾輥進(jìn)給裝置工作過程壓力油進(jìn)入油缸右腔，活塞桿向左快速移動(dòng)，擋塊10壓緊滾輪座9，滾輪8與端面凸輪7的工作凸面接觸，調(diào)整擋塊使輾輥到達(dá)冷輾初始位置，螺母鎖定擋塊。步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，按設(shè)定程序帶動(dòng)端面凸輪轉(zhuǎn)角，控制活塞桿位移進(jìn)給，進(jìn)入冷輾工作狀態(tài)，進(jìn)給量及速度，由順序控制器指令電脈沖的頻數(shù)和頻率控制，冷輾工藝參數(shù)通過程序設(shè)計(jì)修改確定。在冷輾過程中，套圈受到油缸恒定的輾壓力穩(wěn)定可靠、高精度進(jìn)給量使套圈輾擴(kuò)得到較高的幾何和尺寸精度。當(dāng)套圈輾擴(kuò)到規(guī)定尺寸，測量傳感器發(fā)出信號(hào)，施壓油缸反向復(fù)位，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)復(fù)位，完成一個(gè)加工循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置，主要包括缸體(1)、活塞桿(2)、活塞桿導(dǎo)向套(13)組成的施力油缸，施力油缸與機(jī)座(3)固聯(lián)，擋塊(10)與活塞桿螺紋連接，并由螺母鎖定，其特征在于在擋塊(10)與油缸之間的活塞桿導(dǎo)向套(13)外徑上，依次設(shè)有滾輪座(9)、端面凸輪(7)、由軸承(4)支承的蝸輪(6)，端面凸輪(7)與蝸輪同軸固聯(lián)成一體，端面凸輪(7)的工作凸面是螺旋曲面，并與滾輪座(9)內(nèi)設(shè)置的一對(duì)滾輪(8)組成凸輪運(yùn)動(dòng)付，滾輪座(4)通過導(dǎo)向鍵(11)與活塞桿導(dǎo)向套滑動(dòng)配合，步進(jìn)電機(jī)經(jīng)由蝸輪(6)、蝸桿(5)組成的運(yùn)動(dòng)付、端面凸輪(7)、滾輪(8)組成的運(yùn)動(dòng)付，形成控制活塞桿位移進(jìn)給的傳動(dòng)鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置，其特征在于蝸輪的支承軸承(4)是一對(duì)背向安裝的圓錐滾子軸承，還可以是一對(duì)由角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置，其特征在于端面凸輪(7)的工作凸面是兩段旋向相反的螺旋曲面。
專利摘要一種冷輾擴(kuò)機(jī)的輾輥進(jìn)給裝置,包括缸體(1)、活塞桿(2)、活塞桿導(dǎo)向套(13)組成的施力油缸,在活塞桿擋塊(10)與油缸之間的活塞桿導(dǎo)向套(13)外徑上,依次設(shè)有滾輪座(9)、與蝸輪(6)同軸固聯(lián)工作凸面為螺旋曲面的端面凸輪(7)、由軸承(4)支承的蝸輪(6)。采用順序控制器產(chǎn)生數(shù)字脈沖電信號(hào),控制步進(jìn)電機(jī)通過蝸輪蝸桿運(yùn)動(dòng)付驅(qū)動(dòng)端面凸輪轉(zhuǎn)角,以控制施力油缸活塞桿位移進(jìn)給。
文檔編號(hào)B21D53/10GK2442768SQ0024712
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月22日
發(fā)明者劉余, 徐椿林, 賈紅, 劉岷, 李天喜 申請(qǐng)人:洛陽國投精密機(jī)械有限公司