CN210757015U - 一种轴承滚子球基面立式磨超机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴承滚子球基面立式磨超机，其包括立式的机床床身，该机床床身上设置有水平的工作平台，该工作盘平台的上方设置有工作盘机构，工作盘机构圆周的外侧，沿轴承滚子的加工路径，依次设置有对轴承滚子的砂轮机构及至少一组超精机构，其通过设置多组超精单元，且将多组超精单元的油石按滚子运动路径轨迹设置于围板上，使得滚子的球基面沿曲线轨迹进行磨削加工，同时配合振荡组件带动所有的超精单元同步沿竖直方向定幅振荡磨削，保证油石的振幅与振频一致，提高磨超机对滚子球基面的超精精度，提高滚子加工质量，并且，配合复位组件的弹性复位，使油石柔性复位，在复位过程中与滚子球基面自适应配合，提高磨超机的加工精度。

Description

一种轴承滚子球基面立式磨超机

技术领域

本实用新型涉及轴承滚子球基面精密加工设备技术领域，具体为一种轴承滚子球基面立式磨超机。

背景技术

由于高铁的时速高达200km/h，因此，在高铁的车轮选择使用的轴承时，轴承的滚子球基面的加工精度会比普通轴承的要求更高，以满足在高铁进行转向、会车时的载荷承载要求。

轴承滚子球基面超精加工普遍采用的加工方法是，在一台超精研机上分别完成粗研、精研以及超精加工工艺过程，粗研、精研以及超精研的过程中，分别以粗油石砂轮、精油石和超精油石进行研磨加工。

在专利号为CN201810257963.8以下称对比文件1的发明专利中公开了一种基于圆锥滚子球基面的立式复合加工机床，其采用垂直于水平线设置的上盘主轴和下盘主轴，并在下盘主轴上端的下盘工作盘上设置满装滚子的隔料盘，使滚子从上料到下料，都在一个水平面上自转和公转运动，加工状态稳定；同时，工作盘中满装滚子，主轴受力平衡，没有偏载，故运转平稳；在工作台的圆周面上还设置有多点超精机构，超精机构的设置提高了加工表面光洁度。

上述专利中的圆锥滚子球基面的立式复合加工机床就是现有的轴承滚子球基面超精研加工的机床，在超精研加工的过程中，仍使用普通的油石进行研磨加工，并未达到超精研加工的精度。

而在专利号为CN201110296398.4以下称对称文件2的专利文献中，具体公开了一种超精研磨振荡机构，包括有一个超精研磨机床上的振荡机构，在左、右平衡块之间的两个平衡轮上共同转动联接有一个槽轮，槽轮为两片式对称结构，分别用螺钉固定在旋转轴上，在槽轮两侧的旋转轴上对称突出轴面安装有一个驱动轮，驱动轮与滑枕之间轴接有一个传动板，其就是通过槽轮传动机构将电机旋转转换为振荡，带动超精油石进行往复振荡。

虽然，上述专利公开了在超精研磨机床上增设振荡机构带动油石夹进行振荡获得更高的加工精度，但是，其仍存在以下技术问题：

1、单个振荡机构带动单个油石进行振荡，会导致油石之间的振幅与振频不一致，影响滚子球基面的加工精度的一致性；

2、在驱动轮与槽轮配合驱动油石夹进行振荡过程中，油石夹的回复仍是由驱动轮与槽轮驱动进行的强制性回复，缺乏油石回复过程中与滚子球基面的自适应过程，限制超精机加工精度；

3、其振荡过程中仅带动一块油石进行振荡，而超精机上安装有多个油石，油石之间的振荡频率不一致，且会相互干扰，造成滚子球基面加工精度降低；

4、驱动轮与槽轮上的槽配合安装时，需要保证驱动轮在槽内自由旋转，因此，肯定存在配合间隙，而超精机本身就是超精设备，存在的配合间隙会限制超精机的加工精度；

5、驱动轮与槽轮上的槽配合，只能沿槽的导向带动油石夹进行振荡，无法实现油石夹振荡的振幅的可调。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种轴承滚子球基面立式磨超机，其通过设置多组超精单元，且将多组超精单元的油石按滚子运动路径轨迹设置于围板上，使得滚子的球基面沿曲线轨迹进行磨削加工，同时配合振荡组件带动所有的超精单元同步沿竖直方向定幅振荡磨削，保证油石的振幅与振频一致，提高磨超机对滚子球基面的超精精度，提高滚子加工质量，并且，配合复位组件的弹性复位，使油石柔性复位，在复位过程中与滚子球基面自适应配合，提高磨超机的加工精度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种轴承滚子球基面立式磨超机，包括立式的机床床身，该机床床身上设置有水平的工作平台，该工作平台的上方设置有调节平台，该调节平台的中心位置处设置有水平放置的工作盘机构，该工作盘机构安装于竖直设置的旋转机构上，沿该工作盘机构的周向依次设置有砂轮机构及至少一组超精机构，所述工作盘机构包括沿竖直方向从下至上依次同轴设置的下工作盘、隔离盘及上工作盘，所述隔离盘上沿其周向均布有若干待加工滚子，该滚子随所述隔离盘同步公转，同时依靠下工作盘及上工作盘配合压紧摩擦实现自转，所述超精机构包括安装座及安装于该安装座上的超精组件、振荡组件及复位组件；

所述超精组件包括安装于所述安装座上的围板及至少一组的超精单元，所述围板相对于该安装座沿竖直方向可移动设置，所述超精单元沿所述围板紧邻待超精滚子球基面的一侧设置，且该围板相对于超精单元的另一侧边沿安装有始终与所述安装座抵触配合的所述复位组件；

所述振荡组件竖直安装于所述安装座上，其下方的振荡端始终与所述围板的上端面抵触设置，并推动所述围板与其上的所述超精组件定幅振荡，振荡后的所述围板及所述超精组件通过所述复位组件复位。

作为改进，所述安装座上设置有卡槽，所述围板相对于超精单元的另一侧边沿设置有与该卡槽对应卡合的卡块，所述卡槽及卡块长度方向均为曲形设置，且与所述滚子的移动路径平行设置，使振荡组件振荡过程中传递至对应超精单元的路径一致，保证各个超精单元振荡的一致性，所述卡槽与所述卡块的宽度适配，且所述卡槽在所述围板振荡方向上的高度大于所述卡块的高度；所述围板的下端面上沿所述卡块长度方向均布有若干的定位槽，若干的所述复位组件一一对应安装于对应的所述定位槽内，所述复位组件包括竖直滑动安装于该定位槽内的导套及设置于该导套内部且与所述定位槽的上端面抵触配合的弹性件。

作为改进，多组的所述超精单元均布安装于所述围板的边沿上，所述超精单元包括：

油石夹，所述油石夹水平固定安装于所述围板上，其上开设有指向轴承滚子的滑槽；

油石，所述油石滑动安装于所述滑槽内，其伸出所述滑槽与滚子球基面抵触的工作端呈曲形设置，且与所述滚子的球基面的曲形加工路径重合设置；

推板，所述推板设置于所述油石的后侧，其滑动设置于对应的所述滑槽内；以及

推送驱动件，所述推送驱动件安装于所述围板的下方，其调节所述油石伸出所述滑槽的长度。

作为改进，多组的所述超精单元的油石的工作端过渡并排设置呈曲形，与滚子球基面的加工路径重合的同时，且与所述卡块长度方向平行设置，使油石与滚子进行加工配合的端部的振荡保持一致性，提高加工精度。

作为改进，所述振荡组件包括垂直所述围板设置的旋转驱动装置、同轴套设于该旋转驱动装置的旋转轴外部的振荡器座、安装于所述旋转轴的下方且随该旋转轴同步旋转的振幅调节单元以及同轴安装于所述振荡器座的内部振荡器纵向销，所述振荡器纵向销位于所述振幅调节单元的下方，该振荡器纵向销包括分设于其轴向两端的工作端部及配合端部，所述工作端部与所述围板始终抵触设置，所述配合端部沿其周向凸设有与所述振幅调节单元间断性抵触配合的凸起部a。

作为改进，所述振荡组件还包括弹性连接单元，其通过锥形结构同轴套设于所述旋转轴的外部。

作为改进，所述振幅调节单元为凸出距离固定的且设置于所述弹性连接单元下端部上的凸块或滚珠。

作为改进，所述围板的下端面上沿所述卡块长度方向均布有若干的定位槽，若干的所述复位组件一一对应安装于对应的所述定位槽内，所述复位组件包括竖直滑动安装于该定位槽内的导套及设置于该导套内部且与所述定位槽的上端面抵触配合的弹性件。

作为改进，所述旋转机构包括驱动所述下工作盘旋转的下驱动组件及驱动所述上工作盘升降并旋转的上驱动组件，所述下驱动组件轴线处设置有向上凸出所述下工作盘且与该下工作盘同轴设置的中心轴，所述上驱动组件上设置有与所述中心轴对应同轴套设配合的定位连接件。

作为改进，所述隔离盘沿水平面平行且上下对称设置有两组，其均同轴套设于所述中心轴上，且其外圆周上均等距分布有若干指向其圆心的隔离槽，位于上方的所述隔离盘上的隔离槽包覆对应的所述滚子轴线以上部分，且位于下方的所述隔离盘上的隔离槽包覆对应的所述滚子轴线以下部分，所述滚子的轴线所在平面与所述隔离盘的对称面位于同一平面，所述隔离槽与所述滚子接触处的包覆部均为斜坡设置。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过设置多组超精单元，且将多组超精单元的油石按滚子运动路径轨迹设置于围板上，使得滚子的球基面沿曲线轨迹进行磨削加工，同时配合振荡组件带动所有的超精单元同步沿竖直方向定幅振荡磨削，保证油石的振幅与振频一致，提高磨超机对滚子球基面的超精精度，提高滚子加工质量，并且，配合复位组件的弹性复位，使油石柔性复位，在复位过程中与滚子球基面自适应配合，提高磨超机的加工精度；

(2)本实用新型通过设置震动组件同步带动多组超精单元进行振荡，较对比文件2超精单元各自振荡一组油石，可以避免出现油石之间的振荡互相干扰，甚至是振荡相互抵消，影响磨超机对滚子球基面超精加工的精度；

(3)本实用新型通过利用旋转驱动装置驱动旋转轴带动振幅调节单元同步旋转，直接与振荡器纵向销上的凸起部进行间歇性的抵触配合，不存在配合间隙，避免配合间隙对磨超机加工精度的限制，提高了磨超机对滚子球基面的加工精度；

(4)本实用新型通过将振幅调节单元设置为滚珠结构，利用调节螺钉调节滚珠与振荡器纵向销上的凸起部的抵触配合的距离，实现振荡机构的振荡幅度的调整，以适应不同加工要求和加工精度，通用性更强；

(5)本实用新型通过调节配合端部上的凸起部a的数量，进而调节振幅调节单元在单圈旋转过程中与凸起部a的接触频率来调节振荡器纵向销的振荡频率，实现振荡机构在振频上的调节，并不需要通过调节交流电机的转速，可以适应更多不同振荡频率要求；

(6)本实用新型通过弹性连接器及弹性连接螺母的锥形结构，在弹性连接器与旋转轴连接时，可以快速的对弹性连接器与旋转轴进行定心处理，保证弹性连接器与旋转轴的同轴度，避免同轴度不一致带来的对振荡机构振幅与振频的影响本实用新型通过利用在下工作盘上设置凸出的中心轴与下降的上工作盘上的定位连接件进行套合，实现上工作盘与下工作盘的定心，保证上、下工作盘夹紧轴承滚子进行旋转，使轴承滚子进行自转与公转时，每个轴承滚子的受力均匀，提高轴承滚子球基面的研磨精度；

(7)本实用新型通过利用将隔离盘套设在中心轴上，隔离盘与上、下工作盘均不固定连接，通过轴承滚子自身的自转带动隔离盘进行旋转，实现轴承滚子的公转，使轴承滚子球基面只有达到研磨要求后才能通过砂轮机构与超精组件，研磨精度更高；

(8)本实用新型通过将隔离盘设置为上下两组，利用上、下隔离盘上的隔离槽相互配合将轴承滚子水平面的上下部进行包覆，且隔离槽与轴承滚子包覆的部位成斜坡设置，可以准确的将轴承滚子进行定心，使轴承滚子的轴线自动的位于隔离盘的水平对称面上，提高轴承滚子球基面在超精研磨加工时的一致性。

综上所述，本实用新型具有设计结构巧妙，超精研磨精度高，各部件之间的同轴性、同心性高等优点，尤其适用于轴承滚子球基面的超精研磨加工技术领域。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型剖视结构示意图；

图3为本实用新型振荡机构剖视结构示意图一；

图4为本实用新型振荡机构剖视结构示意图二；

图5为本实用新型振荡器纵向销立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例一振幅调节单元结构示意图一；

图7为本实用新型超精组件立体结构示意图；

图8为本实用新型超精组件剖视结构示意图；

图9为图8中A处放大结构示意；

图10为本实用新型复位机构立体结构示意图；

图11为本实用新型实施例一振幅调节单元结构示意图二；

图12为本实用新型实施例二弹性连接组件剖视结构示意图；

图13为本实用新型实施例二振幅调节单元结构示意图；

图14为本实用新型实施例三振幅调节单元结构示意图；

图15为图14中B处结构放大示意图；

图16为本实用新型实施例三振荡器纵向销剖视结构示意图；

图17为本实用新型实施例四结构示意图；

图18为图17中C处结构放大示意图；

图19为本实用新型实施五结构示意图；

图20为本实用新型轴承滚子立体结构示意图；

图21为本实用新型实施例六工作盘机构剖视结构示意图；

图22为本实用新型隔离盘分隔轴承滚子状态示意图；

图23为本实用新型隔离盘隔离槽剖视结构示意图；

图24为本实用新型隔离盘套设结构示意图；

图25为本实用新型实施例七结构示意图；

图26为本实用新型上料机构剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如图1至11所示，一种轴承滚子球基面立式磨超机，包括立式的机床床身1，该机床床身1上设置有水平的工作平台11，该工作平台11的上方设置有调节平台12，该调节平台12的中心位置处设置有水平放置的工作盘机构2，该工作盘机构2安装于竖直设置的旋转机构3上，沿该工作盘机构2的周向，依次设置有砂轮机构4及至少一组超精机构5，所述工作盘机构2包括沿竖直方向从下至上依次同轴设置的下工作盘21、隔离盘22及上工作盘23，所述隔离盘22上沿其周向均布有若干待加工滚子10，该滚子10随所述隔离盘22同步公转，同时依靠下工作盘21及上工作盘23配合压紧摩擦实现自转，所述超精机构5包括安装座50及安装于该安装座50上的超精组件51，还包括振荡组件52及复位组件53；

所述超精组件51包括安装于所述安装座50上的围板511及至少一组的超精单元512，所述围板511相对于该安装座50沿竖直方向可移动设置，所述超精单元512沿所述围板511紧邻待超精滚子球基面的一侧设置，且该围板511相对于超精单元512的另一侧边沿安装有始终与所述安装座50抵触配合的所述复位组件53；

所述振荡组件52竖直安装于所述安装座50上，其下方的振荡端520始终与所述围板511的上端面抵触设置，并推动所述围板511与其上的所述超精组件51定幅振荡，振荡后的所述围板511及所述超精组件51通过所述复位组件53复位。

进一步的，所述振荡组件52包括垂直所述围板511设置的旋转驱动装置521、同轴套设于该旋转驱动装置521的旋转轴5211外部的振荡器座522、安装于所述旋转轴5211的下方且随该旋转轴5211同步旋转的振幅调节单元523以及同轴安装于所述振荡器座522的内部振荡器纵向销524，所述振荡器纵向销524位于所述振幅调节单元523的下方，该振荡器纵向销524包括分设于其轴向两端的工作端部5241及配合端部5242，所述工作端部5241与所述围板511始终抵触设置，所述配合端部5242沿其周向凸设有与所述振幅调节单元523间断性抵触配合的凸起部a5243。

如图3所示，需要说明的是，本实用新型旋转驱动装置521优选为伺服电机，振幅调节单元523随旋转轴5211旋转，其位于旋转轴5211轴向的一侧，振荡器纵向销524的配合端部5242为阶梯状设置，通过旋转轴5211的旋转，振幅调节单元523旋转至与凸起部a5243抵触配合时，使振荡器纵向销524向下挤压围板511，使围板511上的超精单元512随之同步下移，而在振幅调节单元523旋转至与凸起部a5243脱离配合时，振荡后的围板511及超精单元512可以通过复位组件53进行复位。

较背景技术对比文件1的结构，本申通过请往复振荡的超精组件51使油石在竖直方向上进行振荡，配合滚子10自身的公转与自转，在滚子10的球基面上形成横向上的移动以及竖向上的移动，利用横向与竖向上位移的相互影响，使超精组件51上研磨用的油石在滚子10的球基面上形成类似“8”字形的移动轨迹，达到超精研加工的精度要求，提高了轴承滚子球基面的超精研磨加工的精度。

进一步说明的是，较背景技术及对比文件2的单组超精单元各自进行振荡，本实用新型将多组的超精单元512安装于同一围板511上，再通过振荡组件52对围板511进行振荡，通过围板511使多组超精单元512上的油石5123同步进行振荡，使多组超精单元512上的油石5123的振幅与振频保持一致，提高滚子10球基面加工的一致性

并且，较对比文件2的超精单元的各自振荡，本实用新型的超精单元同步振荡，可以避免多个振荡组件之间的振荡干扰。

如图8与图9所示，作为一种优选的实施方式，所述安装座50上设置有卡槽501，所述围板511相对于超精单元12的另一侧边沿设置有与该卡槽501对应卡合的卡槽502，所述卡槽501及卡槽502长度方向均为曲形设置，且与滚子的移动路径平行设置，所述卡槽501与所述卡槽502的宽度适配，且所述卡槽501在所述围板511振荡方向上的高度大于所述卡槽502的高度。

需要说明的是，本申请通过卡槽502与卡槽501相对移动的方式，使振荡组件Ⅲ的振荡作用在围板511上时，围板511可以沿卡槽501进行振荡，使安装于围板511上的超精单元12在轴承滚子的径向上进行振荡，在此需要强调是，本实用新型围板511与安装座50相对滑动的方式并不仅局限于通过卡槽501与卡槽502卡合的方式，凡是满足使围板511在振荡方向上相对安装座50进行移动的方式均属于本实用新型的保护范围内。

此外，所述围板511的下端面上沿所述卡块502长度方向均布有若干的定位槽5111，若干的所述复位组件53一一对应安装于对应的所述定位槽5111内，所述复位组件53包括竖直滑动安装于该定位槽5111内的导套531及设置于该导套531内部且与所述定位槽5111的上端面抵触配合的弹性件532

本实用新型的复位组件53的结构并不仅局限于本实用新型提及的回复结构，凡满足振荡后的围板51自动复位的回复结构均属于本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，较背景技术对比文件2的驱动轮与槽轮配合强制带动油石夹上的油石复位，本实用新型并没有依靠旋转驱动装置521的动力将围板511强制带动复位，而是通过在围板511的下方设置复位组件53，通过复位组件53的弹性回复的能力，使围板511复位，在围板511复位过程中，复位组件53的弹性回复力使油石与滚子球基面之间形成一段自适应的过程中，较直接强制回复，磨超机对滚子球基面的加工精度更高。

如图7与图8所示，作为一种优选的实施方式，多组的所述超精单元512均布安装于所述围板511的边沿上，而围板511通过滑槽安装于调节平台12山上，所述超精单元512可以沿滑槽在调节平台12上进行调整，所述超精单元512包括：

油石夹5121，所述油石夹5121水平固定安装于所述围板511上，其上开设有指向轴承滚子的滑槽5122；

油石5123，所述油石5123滑动安装于所述滑槽5122内，其伸出所述滑槽5122与滚子球基面抵触的工作端5124呈曲形设置，且与所述滚子10的球基面的曲形加工路径重合设置；

推板5125，所述推板5125设置于所述油石5123的后侧，其滑动设置于对应的所述滑槽5122内；以及

推送驱动件5126，所述推送驱动件5126安装于所述围板511的下方，其调节所述油石5123伸出所述滑槽5122的长度。

进一步的，多组的所述超精单元512的油石5123的工作端5124过渡并排设置呈曲形，且与所述卡块502长度方向平行设置。

需要说明的是，油石5123在油石夹5121的滑槽5122内滑动，油石5123凸出滑槽5122的端部与滚子10的球基面刚好抵触进行研磨，且油石5123进行研磨的端部的曲率与滚子10的球基面在超精研磨加工过程中行进的曲线形加工路径的曲率一致，并且滚子在超精加工过程中，其进行公转的同时也进行环向的自转，且配合振荡组件52驱动油石5123的振荡，使滚子球基面在进行超精研磨的过程中，滚子球基面相对于油石5123的路径是类似8字形，而8字形路径研磨的方式可以使滚子球基面的受力更加均匀，且散热也效果也更好，因此，超精研磨加工出的滚子球基面的精度也更高。

在此，需要强调是的，虽然多组的超精单元512的油石5123均通过同一组振荡组件进行振荡，但每一块油石5123均匀其单独的推送驱动件5126进行控制，每块油石5123的伸出滑槽5122的长度均可以依照其磨损程度进行自调节彼此不会干扰。

并且，可以明确的得知本实用新型多组超精单元512中的油石5123的工作端51231过渡连接，且并排设置呈曲形，且与所述卡块502长度方向平行设置，如此设置，可以保证油石5123的振幅与振频一致的同时，还可以保证振荡组件的振荡传递至每一块油石5123上的传递路径一致，振荡同步性更好，提高超精加工精度。

实施例二：

图12为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例二的一种结构示意图；如图12所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与图1所示的实施例一的不同之处在于：

如图11所示，在本实施例中，所述振荡组件52还包括弹性连接单元525，其通过锥形结构同轴套设于所述旋转轴5211的外部。

进一步的，所述振幅调节单元523为凸出距离固定的且设置于所述弹性连接单元525下端部上的凸块或滚珠。

需要说明的是，与实施例一不同的是，本实施例中的振幅调节单元523通过弹性连接单元525与旋转轴5211连接，本实施例中的弹性连接单元525包括弹性连接器5251及弹性连接螺母5252，所述弹性连接器5251同轴套设于所述旋转轴5211的外部，沿其轴向自上向下依次包括过渡连接的卡爪部52511及螺纹部52512，所述卡爪部52511包括沿轴向圆周等距环设有若干个卡爪52513，相邻两个所述卡爪52513之间存在调节间隙52514，且所述卡爪部52511远离所述螺纹部52512端部的直径小于所述卡爪部52511与所述螺纹部52512连接端部的直径，所述弹性连接螺母5252配合套设于所述卡爪部52511的外侧，其与所述螺纹部52512螺纹配合连接。

其中，在对弹性连接器5251与旋转轴5211进行同轴连接时，本实用新型通过将弹性连接器5251设置为过渡连接的卡爪部52511及螺纹部52512，利用卡爪部52511抱住旋转轴5211，在弹性连接螺母5252与螺纹部52512连接的过程中，螺纹连接配合的范围越大，则弹性连接螺母5252上的斜坡部6521对卡爪部52511的挤压力就越大，卡爪65111之间调节间隙65112就越小，卡爪部52511对旋转轴5211就抱的越紧，弹性连接器5251与旋转轴5211的同轴度就通过自动调节的更加一致，超研精加工的精度也就越高。

需要说明的是，本实施例中振幅调节单元523设置在弹性连接器5251上，再通过弹性连接器5251与旋转轴5211进行连接，进而通过旋转轴5211的旋转，带动振幅调节单元523进行同步旋转，可以避免在旋转轴5211上进行加工，破坏旋转轴5211的结构。

此外，振幅调节单元523可以为凸块或者是滚珠设置，滚珠较凸块，直接摩擦更小，使用寿命更长，磨损更小。

实施例三：

图14为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例三的一种结构示意图；如图14所示，其中与实施例二中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例二的区别点。该实施例三与图12所示的实施例二的不同之处在于：

如图14与图15所示，本实施例中，所述振幅调节单元523为凸出距离沿竖直方向可调的滚珠结构。

进一步的，所述弹性连接单元525下端部上位于其中心轴一侧开设有安装槽5250，所述振幅调节单元523为凸出距离沿竖直方向可调的滚珠结构，其包括活动设置于所述安装槽5250的滚珠5230以及水平安装于所述弹性连接单元525上的调节螺钉5231，该调节螺钉5231的锥形端部5232穿入所述安装槽5250内，且位于所述滚珠5230上方一侧。

需要说明的是，较实施例二，本实用新型通过弹性连接单元525的弹性连接器5251将滚珠5230与旋转轴5211传动连接，在放置滚珠5230的安装槽5250内设置调节螺钉5231，利用调节螺钉5231插入安装槽5250内的距离，使调节螺钉5231上的锥形端部6311与滚珠5230接触的变化，控制滚珠5230凸出安装槽5250的距离，实现振幅调节单元523为凸出距离可调，进而改变振荡机构的振幅，使油石的振荡跳动距离发生变化，可以适应于不同尺寸的轴承滚子球基面的超精加工，实现一机多用，降低轴承滚子超精加工的成本。

在此需要强调的是，本实用新型并不仅局限于通过滚珠与调节螺钉配合的方式实现振幅调节，凡满足通过调节振幅调节单元凸出距离的结构均属于本实用新型的保护范围。

此外，本申请的的保护范围并不排除振幅调节单元523可调的结构也可以直接设置于旋转轴5211上的这种实施方式。

本实施例中，如图16所示，还包括同轴套设于所述振荡器纵向销524外部的振荡器纵向套526，该上振荡器纵向套526水平穿设有振荡器定位销527及振荡器纵向销524，该振荡器纵向销524上设置有与所述振荡器定位销527套设配合的限位腰槽5244；所述弹性连接单元525的下端部套设有轴承528，该轴承528嵌设于所述振荡器纵向套526的上部，所述限位腰槽5244与所述振荡器定位销527的径向间隙不小于所述振幅调节单元523凸出距离。

需要说明的是，为了保证振荡器纵向销524振荡稳定性，本实施例在振荡器纵向销524外部的套设振荡器纵向套526，该振荡器纵向套526的结构类似轴套，可以将滑动接触转变为转动接触，降低振荡器纵向销524在震动过程中的跳动。

此外，为了对振荡器纵向销524进行导向，在振荡器纵向套526上设置了振荡器定位销527，对振荡器纵向销524的伸缩振荡进行导向限位。

实施例四：

图17为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例四的一种结构示意图；如图17所示，其中与实施例一至实施例三中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一至实施例三的区别点。该实施例四不同之处在于：

如图17与图18所示，本实施例中，所述砂轮机构4包括主轴41及随该主轴41同步旋转的砂轮42，该砂轮42通过锥形结构设置的定心组件43同轴连接于所述主轴41上，且该砂轮42的轴线处设置有避空槽421。

需要说明的是，砂轮机构4的主轴41的轴线与滚子10的球基面成夹角设置，主轴41通过安装板安装于倾斜设置的安装座上，安装板与安装座之间设置有滑轨、滑块组成的滑动副，且安装板上通过丝杆与丝杆螺母组成的滑动机构使主轴41的沿其轴线方向进行滑动调节，此外砂轮42与滚子10接触进行粗沿的一面为向内凹陷的球形曲面，在砂轮42与轴承滚子球基面接触进行粗研时，砂轮42与轴承滚子球基面为线接触。

进一步说明的是，主轴41与砂轮42之间通过定心组件43进行同轴连接，其中，定心组件43的结构与工作原理与弹性连接单元525结构及工作原理近似，其包括与弹性连接器5251结构类似的定心连接器431及与弹性连接螺母5252结构类似的定心连接螺母432，除此之外，其还包括贯穿避空槽421砂轮42与主轴41螺纹连接的连接螺丝433，通过连接螺丝433进行加固连接，可以完美的保证砂轮42与主轴41之间的同轴性，避免应砂轮42与主轴41之间未同轴设置，导致的砂轮42在粗研过程中跳动降低加工精度。

更进一步说明的是，通过设置避空槽421的设置，一方面，使砂轮可以通过锥形的定心组件与砂轮机构的主轴同轴连接，另一方面，避空槽避开与轴承滚子球基面接触，避免轴承滚子球基面与砂轮轴线处接触时，砂轮的旋转速度与轴承滚子的自转速度之间的相互干扰，提高了粗研的加工精度。

而对比文件1中公开的砂轮机构仅是通过普通的卡爪结构将砂轮与主轴进行连接，在砂轮进行旋转打磨的过程中，砂轮与主轴之间的偏心度就会导致砂轮旋转打磨过程中与轴承滚子的接触部位发生跳动，导致粗磨精度降低，进而影响后续的超精研磨。

实施例五：

图19为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例五的一种结构示意图；如图19所示，其中与实施例一至实施例四中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一至实施例四的区别点。该实施例五的不同之处在于：

如图19所示，本实施例中，所述旋转机构3包括驱动所述下工作盘21旋转的下驱动组件31及驱动所述上工作盘23升降并旋转的上驱动组件32，所述下驱动组件31轴线处设置有向上凸出所述下工作盘21且与该下工作盘21同轴设置的中心轴310，所述上驱动组件32上设置有与所述中心轴310对应同轴套设配合的定位连接件320。

需要说明的是，本申请中的下驱动组件31为电动主轴结构，其与下工作盘21同轴连接，并驱动该下工作盘21旋转，而上驱动组件32包括电动滚珠丝杆单元321及电动主轴单元322，其中，电动滚珠丝杆单元321带动电动主轴单元322沿竖直方向升降设置，电动主轴单元322与上工作盘23同轴连接，其驱动上工作盘23旋转，且上工作盘23的旋转方向与下工作盘21相反，下驱动组件31的电动主轴结构、电动滚珠丝杆单元321及电动主轴单元322的结构均为成熟机械结构，因此不在此详细赘述。

进一步说明的是，中心轴320与下驱动组件31的电动主轴同轴连接，但其连接部位通过设置轴承实现中心轴320不随电动主轴转动，而定位连接件320随时上驱动组件32中的电动主轴同步升降，且其与上驱动组件32中的电动主轴同轴设置，在上驱动组件32中的电动主轴向下降落，下工作盘21用于承载滚子10，而上工作盘23与下工作盘21配合压紧位于两者之间的滚子10，通过中心轴320与定位连接件320的同轴套合，实现下工作盘21与上工作盘23之间的同轴设置，实现每个滚子10在下工作盘21与上工作盘23的覆盖范围及受到的夹持力均是一致，因此，每个滚子10的球基面在进行超精研磨的加工过程中，就可以避免因下工作盘21与上工作盘23同轴性差产生的跳动导致加工精度降低的影响。

而对比文件1中，上工作盘23下降的过程中是没有中心轴与定位连接件进行套设定心的，且下驱动组件31及上驱动组件32的反向旋转，会扩大偏心的幅度，最终影响超精研磨加工的精度。

此外由于，隔离盘22也是同轴套设于中心轴320上，因此，下工作盘21、隔离盘22及上工作盘23之间的同轴性可以保持最佳，进而提高超精研磨加工的精度。

实施例六：

图21为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例六的一种结构示意图；如图20所示，其中与实施例五中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施五的区别点。该实施例六的不同之处在于：

如图20至图24所示，本实施例中所述隔离盘22沿水平面平行且上下对称设置有两组，其均同轴套设于所述中心轴310上，且其外圆周上均等距分布有若干指向其圆心的隔离槽221，位于上方的所述隔离盘22上的隔离槽221包覆对应的所述滚子10轴线以上部分，且位于下方的所述隔离盘22上的隔离槽221包覆对应的所述滚子10轴线以下部分，所述滚子10的轴线所在平面与所述隔离盘22的对称面位于同一平面，所述隔离槽221与所述滚子10接触处的包覆部222均为斜坡设置。

需要说明的是，本申请中的隔离盘22设置有两组，其通过上下平行且对称设置的两组隔离盘22配合将滚子10在隔离盘22进行分离隔开，使滚子10在隔离盘22上呈现绕隔离盘22的轴线圆周阵列设置，同时滚子10的轴线均指向隔离盘22的中心，并且，较对比文件1中的隔离盘结构，本申请的隔离盘22仅是同轴套设在中心轴310上，上下两组隔离盘22之间重合，且隔离盘22不与下工作盘21或者是上工作盘23进行连接，隔离盘22的旋转动力完全来自于滚子10受到下工作盘21及上工作盘23的摩擦力时滚子10自旋转，滚子10自旋转在下工作盘21产生行进的驱动力，驱动隔离盘22进行旋转，实现滚子10的公转，滚子10公转平稳，因此，在轴承滚子球基面与砂轮机构4或者是超精机构2进行研磨时，轴承滚子不会随下工作盘21或者上工作盘23的主动旋转直接就越过砂轮机构4或者是超精机构2，而是会在砂轮机构4以及超精机构2处通过不断的研磨，直至研磨到位后，才通过隔离盘22向下一工序进行转移，可以保证滚子10完全研磨到位。

而对比文件1中的隔离盘，其是与下工作盘连接，并随下工作盘进行旋转的，也就是说轴承滚子公转的动力来自于下工作盘的旋转，因此，也就导致在轴承滚子与砂轮机构及超精机构进行研磨的过程中，不论轴承滚子是不是研磨到位，隔离盘都会带着轴承滚子越过砂轮机构及超精机构进入下一加工工序，也就导致了轴承滚子球基面的研磨加工精度并没有达到预设的加工精度。

此外，在设置隔离盘22上的隔离槽221对滚子10进行分隔时，本申请通过将隔离槽221上对滚子10进行包覆的包覆部222进行斜坡设置，使滚子10在进入到上下平行的两组隔离盘22的隔离槽221内后，依靠隔离槽221的包覆部222的斜坡设置就能自动完成定心，使滚子10的轴线位于两组隔离盘22的对称面上，也就能确保每个滚子10在加工过程中行走的路径是一致的，加工后的精度也是一致的。

实施例七：

图25为本实用新型一种轴承滚子球基面立式磨超机的实施例七的一种结构示意图；如图25所示，其中与实施例一至实施例六相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一至实施例六的区别点。该实施例七的不同之处在于：

如图25与图26所示，本实施例中，包括上料机构8及下料机构9，上料机构8及下料机构9均邻设于所述工作盘机构2的一侧，其中上料机构8包括倾斜设置的进料管81、水平指向隔离槽221设置的导料管82及正对导料管82设置的推料气缸83，滚子10沿进料管81的倾斜方向进入到导料管82内后，通过推料气缸83将滚子10推入到对应的隔离槽221内实现上料，而下料机构9为倾斜向下的出料槽板，滚子10在旋转至下料机构9处时，滚子10会自动从工作盘机构2内脱离。

在此需要说明的是，滚子10为锥形结构，其轴向一端粗，另一端细，因此承载滚子10的下工作盘21的承载端部及压紧滚子10的上工作盘23的压紧端部均为中间凸起四周低的结构，下工作盘21的承载端部与上工作盘23的压紧端部配合的空间也就与滚子10的锥形成仿形设置。

滚子10细的一端朝向工作盘机构2的轴心，在下工作盘21及上工作盘23进行旋转的过程中，滚子10始终存在一个远离工作盘机构2轴心的力，因此，在通过上料机构8上料后的滚子10的球基面这一端在不进行研磨加工的过程中，均需要在滚子10的移动路径上设置挡料板对其进行阻挡，避免其从工作盘机构2上掉落，而在研磨的过程中，滚子10分别由砂轮及油石进行阻挡，也就无需设置挡料板，在滚子10转移到下料机构9处时，滚子10失去阻挡限位，就会直接从工作盘机构2上掉落，实现自动出料。

工作过程：

通过上料机构8对隔离盘22上的隔离槽221内进行滚子10的上料，在上料时，滚子10细的一端指向工作盘机构2的轴心，之后，依靠下工作盘21及上工作盘23的旋转，使滚子10在隔离槽221内自转，通过滚子10的自转带动隔离盘22沿滚子10的加工路径进行公转，在滚子10转移到砂轮机构4处，砂轮机构4上的砂轮42对轴承滚子球基面进行粗研磨加工，带轴承滚子球基面达到粗研磨加工要求后，滚子10越过砂轮机构4向超精机构5移动，通过振荡组件52对超精机构5中的油石进行振荡，使油石在轴承滚子球基面的竖直方向上进行往复振荡移动，配合滚子10的自转及公转，实现轴承滚子球基面的8字形超精研磨加工，之后滚子10从下料机构9处下料输出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承滚子球基面立式磨超机，包括立式的机床床身(1)，该机床床身(1)上设置有水平的工作平台(11)，该工作平台(11)的上方设置有调节平台(12)，该调节平台(12)的中心位置处设置有水平放置的工作盘机构(2)，该工作盘机构(2)安装于竖直设置的旋转机构(3)上，沿该工作盘机构(2)的周向依次设置有砂轮机构(4)及至少一组超精机构(5)，所述工作盘机构(2)包括沿竖直方向从下至上依次同轴设置的下工作盘(21)、隔离盘(22)及上工作盘(23)，所述隔离盘(22)上沿其周向均布有若干待加工滚子(10)，该滚子(10)随所述隔离盘(22)同步公转，同时依靠下工作盘(21)及上工作盘(23)配合实现自转，其特征在于，所述超精机构(5)包括安装座(50)及安装于该安装座(50)上的超精组件(51)、振荡组件(52)及复位组件(53)；

所述超精组件(51)包括安装于所述安装座(50)上的围板(511)及至少一组的超精单元(512)，所述围板(511)相对于该安装座(50)沿竖直方向可移动设置，所述超精单元(512)沿所述围板(511)紧邻待超精滚子球基面的一侧设置，且该围板(511)相对于超精单元(512)的另一侧边沿安装有始终与所述安装座(50)抵触配合的所述复位组件(53)；

所述振荡组件(52)竖直安装于所述安装座(50)上，其下方的振荡端(520)始终与所述围板(511)的上端面抵触设置，并推动所述围板(511)与其上的所述超精组件(51)定幅振荡，振荡后的所述围板(511)及所述超精组件(51)通过所述复位组件(53)复位。

2.根据权利要求1所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述安装座(50)上设置有卡槽(501)，所述围板(511)相对于超精单元(512)的另一侧边沿设置有与该卡槽(501)对应卡合的卡块(502)，所述卡槽(501)及卡块(502)长度方向均为曲形设置，且与所述滚子(10)的移动路径平行设置，所述卡槽(501)与所述卡块(502)的宽度适配，且所述卡槽(501)在所述围板(511)振荡方向上的高度大于所述卡块(502)的高度；所述围板(511)的下端面上沿所述卡块(502)长度方向均布有若干的定位槽(5111)，若干的所述复位组件(53)一一对应安装于对应的所述定位槽(5111)内，所述复位组件(53)包括竖直滑动安装于该定位槽(5111)内的导套(531)及设置于该导套(531)内部且与所述定位槽(5111)的上端面抵触配合的弹性件(532)。

3.根据权利要求2所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，多组的所述超精单元(512)均布安装于所述围板(511)的边沿上，所述超精单元(512)包括：

油石夹(5121)，所述油石夹(5121)水平固定安装于所述围板(511)上，其上开设有指向轴承滚子的滑槽(5122)；

油石(5123)，所述油石(5123)滑动安装于所述滑槽(5122)内，其伸出所述滑槽(5122)与滚子球基面抵触的工作端(5124)呈曲形设置，且与所述滚子(10)的球基面的曲形加工路径重合设置；

推板(5125)，所述推板(5125)设置于所述油石(5123)的后侧，其滑动设置于对应的所述滑槽(5122)内；以及

推送驱动件(5126)，所述推送驱动件(5126)安装于所述围板(511)的下方，其调节所述油石(5123)伸出所述滑槽(5122)的长度。

4.根据权利要求3所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，多组的所述超精单元(512)的油石(5123)的工作端(5124)并排过渡设置呈曲形，且与所述卡块(502)长度方向平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述振荡组件(52)包括垂直所述围板(511)设置的旋转驱动装置(521)、同轴套设于该旋转驱动装置(521)的旋转轴(5211)外部的振荡器座(522)、安装于所述旋转轴(5211)的下方且随该旋转轴(5211)同步旋转的振幅调节单元(523)以及同轴安装于所述振荡器座(522)的内部振荡器纵向销(524)，所述振荡器纵向销(524)位于所述振幅调节单元(523)的下方，该振荡器纵向销(524)包括分设于其轴向两端的工作端部(5241)及配合端部(5242)，所述工作端部(5241)与所述围板(511)始终抵触设置，所述配合端部(5242)沿其周向凸设有与所述振幅调节单元(523)间断性抵触配合的凸起部a(5243)。

6.根据权利要求5所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述振荡组件(52)还包括弹性连接单元(525)，其通过锥形结构同轴套设于所述旋转轴(5211)的外部。

7.根据权利要求6所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述振幅调节单元(523)为凸出距离固定的且设置于所述弹性连接单元(525)下端部上的凸块或滚珠。

8.根据权利要求6所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述弹性连接单元(525)下端部上位于其中心轴一侧开设有安装槽(5250)，所述振幅调节单元(523)为凸出距离沿竖直方向可调的滚珠结构，其包括活动设置于所述安装槽(5250)的滚珠(5230)以及水平安装于所述弹性连接单元(525)上的调节螺钉(5231)，该调节螺钉(5231)的锥形端部(5232)穿入所述安装槽(5250)内，且位于所述滚珠(5230)上方一侧。

9.根据权利要求1所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述旋转机构(3)包括驱动所述下工作盘(21)旋转的下驱动组件(31)及驱动所述上工作盘(23)升降并旋转的上驱动组件(32)，所述下驱动组件(31)轴线处设置有向上凸出所述下工作盘(21)且与该下工作盘(21)同轴设置的中心轴(310)，所述上驱动组件(32)上设置有与所述中心轴(310)对应同轴套设配合的定位连接件(320)。

10.根据权利要求9所述的一种轴承滚子球基面立式磨超机，其特征在于，所述隔离盘(22)沿水平面平行且上下对称设置有两组，其均同轴套设于所述中心轴(310)上，且其外圆周上均等距分布有若干指向其圆心的隔离槽(221)，位于上方的所述隔离盘(22)上的隔离槽(221)包覆对应的所述滚子(10)轴线以上部分，且位于下方的所述隔离盘(22)上的隔离槽(221)包覆对应的所述滚子(10)轴线以下部分，所述滚子(10)的轴线所在平面与所述隔离盘(22)的对称面位于同一平面，所述隔离槽(221)与所述滚子(10)接触处的包覆部(222)均为斜坡设置。

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