一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及了一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，回轉軸豎直放置相對于床身固定，基座一端與回轉軸轉動配合，彈性變形體的第一端下端面與基座固定、第二端上端面與主軸安裝臺底部固定，氣動頂升桿豎向貫穿主軸安裝臺、與主軸安裝臺滑動配合，氣動頂升桿位于主軸安裝臺的下方，拉緊彈簧一端安裝于基座，一端安裝于主軸安裝臺，氣動牽引桿一端鉸接于基座，一端鉸接于床身，超精頭主軸安裝在主軸安裝臺頂面上。本實用新型完全實現(xiàn)了導軌滑臺機構的功能，并且超精機主體結構得到了明顯及有效的簡化，制作及維護成本均大幅降低，精度控制變得更加容易，實現(xiàn)了高效低成本的有益效果。
【專利說明】_種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及軸承滾道超精機【技術領域】，尤其是超精頭主軸進、退機構。

【背景技術】
[0002]目前，利用軸承滾道超精機對軸承滾道進行加工時，油石需要在工作位置和移出位置之間不斷切換，此過程包括兩個動作，一是油石從軸承滾道里跳進、跳出，二是油石在跳出狀態(tài)下移進、移出軸承套圈內部(如圖1至3所示)。
[0003]而傳統(tǒng)方法中，油石這兩個動作都是通過直線導軌實現(xiàn)的。如圖4至6所示，傳統(tǒng)方法中采用直線運動導軌的橫、縱向滑臺，其構件及安裝方式如下:滑臺底座11安裝固定于床身，其上表面兩側安裝相互平行的導軌14，大滑臺12下表面兩側安裝導軌15，大滑臺12安裝在滑臺底座11上方，導軌14與導軌15配合，實現(xiàn)大滑臺12相對滑臺底座縱向的移動；大滑臺上表面兩端安裝有與導軌15垂直的導軌16，小滑臺13底部兩端安裝有與導軌16配合的導軌17，進而實現(xiàn)小滑臺13相對大滑臺12的橫向移動；超精頭主軸18安裝在小滑臺13上。軸承套圈19位置相對于床身固定，通過大滑臺12和小滑臺13的移動帶動超精頭主軸18上的油石移動，實現(xiàn)了軸承滾道加工過程中油石的兩個動作。
[0004]由于在加工過程中，油石每個動作執(zhí)行的距離較小，且每天一個班需要執(zhí)行3000?5000次左右，直線運動導軌的滾子重復在小范圍內磨損導軌，易造成導軌局部異常損壞。同時，傳統(tǒng)的導軌滑臺系統(tǒng)還存在一下缺點:鋼導軌屬精密零件，長度長，成本高，壽命短；安裝導軌的滑臺必須與導軌具有同等的精度，加工成本高，體積大；導軌需要單獨液壓系統(tǒng)驅動；需要潤滑并且定期維護檢查。
實用新型內容
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，完全實現(xiàn)了導軌滑臺機構的功能，并且超精機主體結構得到了明顯及有效的簡化，制作及維護成本均大幅降低，精度控制變得更加容易，實現(xiàn)了高效低成本的有益效果。
[0006]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術方案:
[0007]一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，包括回轉軸、基座、拉緊彈簧、氣動牽引桿、氣動頂升桿、彈性變形體、主軸安裝臺、超精頭主軸、跳進限位擋塊、跳出限位擋塊、工位限位擋塊和移出限位擋塊。
[0008]所述回轉軸豎直放置相對于床身固定，
[0009]所述基座一端與所述回轉軸轉動配合，
[0010]所述彈性變形體的第一端下端面與所述基座固定、第二端上端面與所述主軸安裝臺底部固定，
[0011]所述氣動頂升桿豎向貫穿主軸安裝臺、與所述主軸安裝臺滑動配合，所述氣動頂升桿位于所述主軸安裝臺的下方，
[0012]所述拉緊彈簧一端安裝于基座，一端安裝于主軸安裝臺
[0013]所述氣動牽引桿一端鉸接于基座，一端鉸接于床身，
[0014]所述超精頭主軸安裝在所述主軸安裝臺頂面上。
[0015]所述跳進限位擋塊和所述跳出限位擋塊沿所述超精頭主軸的軸向分別布置在所述主軸安裝臺的上下兩側，位于彈性變形體和氣動頂升桿之間，相對于基座固定。
[0016]所述工位限位擋塊和所述移出限位擋塊沿所述基座以所述回轉軸為軸的轉動方向布置在基座的兩側，相對于所述床身固定。
[0017]進一步地，所述彈性變形體上開有一組中心對稱的U型凹槽，所述彈性變形體的變形點為這組U型凹槽的旋轉對稱中心，變形點在所述超精頭主軸軸線上，
[0018]所述彈性變形體第一端上端面與所述主軸安裝臺底面之間以及所述彈性變形體第二端下端面與所述基座頂面之間設有空隙。
[0019]本實用新型一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，通過彈性變形零件產生少量位移實現(xiàn)油石在工件滾道內的跳進跳出，通過超精頭系統(tǒng)整體旋轉實現(xiàn)油石進出工件工位。用彈性變形取代了導軌直線運動，零件的制作成本大大降低，彈性材料在彈性模量范圍內壽命永久，結構簡單緊湊，體積小，無需潤滑，無運動磨損，利用氣動系統(tǒng)驅動即可，各方面均優(yōu)于傳統(tǒng)導軌滑臺系統(tǒng)；同樣，采用了回轉軸和軸承，使回轉運動取代了導軌直線運動，易加工，精度高，成本低，維護方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1至3所示依次為本發(fā)明和現(xiàn)有技術中油石在工作位置、油石跳出軸承滾道、油石移出軸承套圈的示意圖；
[0021]圖4至6所示依次為現(xiàn)有技術中利用直線運動導軌的橫、縱向滑臺使油石處于工作位置、跳出軸承滾道和移出軸承套圈的示意圖；
[0022]圖7和8所示依次為本實用新型的油石位于工作位置時的主視和俯視示意圖；
[0023]圖9和10所示依次為本實用新型的油石跳出軸承滾道時的主視和俯視示意圖，圖9中箭頭表示氣動頂升桿向上移動時，油石跳出出軸承滾道的方向；
[0024]圖11和12所示依次為本實用新型的油石移出軸承套圈時的主視和俯視示意圖，圖12中箭頭表示為實現(xiàn)油石移出軸承套圈，主軸安裝臺隨基座23轉動的方向；
[0025]圖13和14所示依次為本實用新型所述彈性變形體的未變形時示意圖和變形后示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。
[0027]如圖1、7至14所示的一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，包括回轉軸28、基座23、氣動頂升桿24、彈性變形體22、拉緊彈簧27、氣動牽引桿212、主軸安裝臺21、超精頭主軸18、跳進限位擋塊26、跳出限位擋塊25、工位限位擋塊210和移出限位擋塊211。
[0028]回轉軸28相對于床身217固定?；?3 —端設有豎向貫穿的通孔，回轉軸28穿過該通孔，通過位于該通孔內頂端和底端的軸承29與基座23轉動配合。彈性變形體22的第一端221下端面與基座23固定、第二端222上端面與主軸安裝臺21底部固定。氣動頂升桿24安裝在基座23上，并豎向貫穿基座23、與基座23滑動配合。氣動頂升桿24端頭位于主軸安裝臺21的下方、彈性變形體22的外側，其位于彈性變形體22第一端221和第二端222連線的延長線上。拉緊彈簧27安裝在靠近氣動頂升桿24的位置，其一端安裝于基座23，一端安裝于主軸安裝臺21。氣動牽引桿212位于基座23側面，一端鉸接于基座23，一端鉸接于床身217，即是軸承29滾道超精機機床。超精頭主軸18安裝在主軸安裝臺21頂面上，超精頭主軸18包括油石和用于安裝油石的油石架，在此可看做一個部件。
[0029]彈性變形體22上開有一組中心對稱的U型凹槽，彈性變形體22的變形點為這組U型凹槽的旋轉對稱中心223，而且此變形點落在超精頭主軸18軸線上。彈性變形體22第一端221上端面與所述主軸安裝臺21底面之間以及彈性變形體22第二端222下端面與基座23頂面之間設有空隙。
[0030]跳進限位擋塊26和跳出限位擋塊25沿超精頭主軸的軸向分別布置在主軸安裝臺21的上下兩側，位于彈性變形體22和氣動頂升桿24之間，相對于基座23固定。工位限位擋塊210和移出限位擋塊211沿基座23以回轉軸28為軸的轉動方向布置在基座23的兩側，相對于床身217固定。跳進限位擋塊26安裝在主軸安裝臺21下方的基座23上，其作用是定位主軸安裝臺21面，在與其上方主軸安裝臺21面貼合時，超精頭主軸18軸線豎直，且油石跳進滾道，其控制油石跳進位置并有位置精度要求。跳進限位擋塊26高度在裝配調試后固定，不可再調。定位時，主軸安裝臺21靠住跳進限位擋塊26，并被連接在基座23上的拉緊彈簧27牢牢拉住。跳出限位擋塊25位于主軸安裝臺21上方，控制主軸安裝臺21向上方移動的移動量，進而控制油石的跳出量，其與主軸安裝臺21的距離按待加工工件的規(guī)格不同進行調整。通過設置工位限位擋塊210和移出限位擋塊211，基座23的轉動被限制在一定范圍內?；?3緊貼工位限位擋塊210時，主軸安裝臺21帶動超精頭主軸18隨基座23轉動至油石剛好位于待加工軸承套圈19內部，并對應滾道超精工位，保證位置精度。工件超精完成后，油石需移出軸承套圈，此時基座23旋轉至靠住移出限位擋塊211，移出限位擋塊211的位置要保證油石剛好完全移出，并留有一定安全距離，滿足工件自動上下料不干涉。
[0031]使用時，機構先處于圖11和12所示的初始狀態(tài):氣動頂升桿24保持頂升狀態(tài)，主軸安裝臺21靠住跳出限位擋塊25，氣動牽引桿212拉住基座23靠住移出限位擋塊211，此時油石處于跳出滾道并移出工件的狀態(tài)。首先，待加工軸承套圈19由其他機構自動上料到指定工位，氣動牽引桿212推動基座23繞回轉軸28轉動，直至基座23被工位限位擋塊210擋住并保持，使得主軸安裝臺21帶動超精頭主軸18隨基座23轉動至加工工位，此時油石移入軸承套圈內部，如圖9和10所示。接著，氣動頂升桿24向下運動，彈性變形體22恢復原始形狀，使主軸安裝臺21靠住跳入限位擋塊26，并被拉緊彈簧27拉住，此時油石跳入軸承滾道，并與軸承滾道表面貼合，如圖7和8所示，超精頭主軸進入工位動作完成。待超精加工完成后，氣動頂升桿24克服彈性變形體22的彈性變形力和拉緊彈簧27的拉力將主軸安裝臺21頂起，直至主軸安裝臺21被移出限位擋塊211擋住，此時油石跳出工件滾道。緊接著，氣動牽引桿拉動基座23，使其轉動至靠住移出工位擋塊211，此時油石移出軸承套圈19，恢復到圖11和12所示狀態(tài)，超精頭主軸退出工位動作完成。待軸承套圈19自動上下料后，機構再次循環(huán)動作。
[0032]本實用新型一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，通過彈性變形零件產生少量位移實現(xiàn)油石在工件滾道內的跳進跳出，通過超精頭系統(tǒng)整體旋轉實現(xiàn)油石進出工件工位。用彈性變形取代了導軌直線運動，零件的制作成本大大降低，彈性材料在彈性模量范圍內壽命永久，結構簡單緊湊，體積小，無需潤滑，無運動磨損，利用氣動系統(tǒng)驅動即可，各方面均優(yōu)于傳統(tǒng)導軌滑臺系統(tǒng)；同樣，采用了回轉軸和軸承，使回轉運動取代了導軌直線運動，易加工，精度高，成本低，維護方便。
【權利要求】
1.一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，其特征在于，包括回轉軸、基座、拉緊彈簧、氣動牽引桿、氣動頂升桿、彈性變形體、主軸安裝臺、超精頭主軸、跳進限位擋塊、跳出限位擋塊、工位限位擋塊和移出限位擋塊， 所述回轉軸豎直放置相對于床身固定， 所述基座一端與所述回轉軸轉動配合， 所述彈性變形體的第一端下端面與所述基座固定、第二端上端面與所述主軸安裝臺底部固定， 所述氣動頂升桿豎向貫穿主軸安裝臺、與所述主軸安裝臺滑動配合，所述氣動頂升桿位于所述主軸安裝臺的下方， 所述拉緊彈簧一端安裝于基座，一端安裝于主軸安裝臺， 所述氣動牽引桿一端鉸接于基座，一端鉸接于床身 所述超精頭主軸安裝在所述主軸安裝臺頂面上； 所述跳進限位擋塊和所述跳出限位擋塊沿所述超精頭主軸的軸向分別布置在所述主軸安裝臺的上下兩側，位于彈性變形體和氣動頂升桿之間，相對于基座固定； 所述工位限位擋塊和所述移出限位擋塊沿所述基座以所述回轉軸為軸的轉動方向布置在基座的兩側，相對于所述床身固定。
2.如權利要求1所述一種軸承滾道超精機超精頭主軸進、退機構，其特征在于，所述彈性變形體上開有一組中心對稱的U型凹槽，所述彈性變形體的變形點為這組U型凹槽的旋轉對稱中心，變形點在所述超精頭主軸軸線上， 所述彈性變形體第一端上端面與所述主軸安裝臺底面之間以及所述彈性變形體第二端下端面與所述基座頂面之間設有空隙。
【文檔編號】B24B47/12GK204195474SQ201420455213
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權日:2014年8月13日
【發(fā)明者】徐齊, 沈理 申請人:無錫市索菲機械電子有限公司