一種浮動式外圓柱面滾壓裝置以及滾壓工藝制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種浮動式外圓柱面滾壓裝置。主要包括固定基座、裝配套、滾珠跑道、跑道固定套、調整套、徑向浮動套、滾珠保持器、圓錐滾珠、過渡套、乳化液注入閥門等。滾珠保持器和滾珠跑道固定滾珠，圓錐滾珠對工件圓柱外表面進行滾壓加工；裝配套與跑道固定套之間設置徑向浮動套，裝配套前端部設有浮動擋板，對跑道固定套、徑向浮動套和滾珠跑道軸向限位，并與滾珠保持器和調整套一起形成浮動滾壓腔。本發明專利技術滾壓一次就能達到粗糙度要求，不但生產效率高，而且滾壓后的表面粗糙度很高。由于設置了徑向浮動機構，加工效率和表面粗糙度不受圓柱零件直線度影響。

【技術實現步驟摘要】
一種浮動式外圓柱面滾壓裝置以及滾壓工藝
本專利技術涉及一種外圓柱面滾壓設備，尤其是一種可以徑向自動調節的浮動式滾壓設備。
技術介紹
目前液壓油缸的活塞桿等外圓柱面的精加工，主要使用外圓磨床，外圓磨床磨削效率低、成本高，需要進行粗磨、半精磨、精磨才能達到粗糙度要求。并且，磨削效果受被加工零件直線度的影響較大，如果被加工零件存在彎曲現象，或者工件徑向跳動，磨削效果不好，甚至磨不起來；或者事先加大毛坯尺寸，留足加工余量，費料費工，增加成本；尤其是對于那些直線度要求不高，而表面粗糙度要求較高的零件而言，目前還沒有合適的外圓精加工設備，這就是本專利技術要解決的主要問題。
技術實現思路
為了克服上述技術問題，本專利技術提供一種浮動式外圓柱面滾壓裝置，其采用滾珠進行滾壓，并且可以調整滾壓量和滾壓精度，與現有磨削工藝相比，具有結構緊湊、方便實用、生產效率高、加工效果好的優點。為達到上述目的，本專利技術創造采取的技術方案是：一種浮動式外圓柱面滾壓裝置，包括滾珠保持器，該保持器為筒狀結構，保持器的內腔容納被滾壓圓柱零件，滾珠保持器的端部以保持器軸心為圓心環形陣列設置滾壓用的圓錐滾珠；圓錐滾珠外周設有圓環形滾珠跑道，滾珠跑道的內壁為圓錐面，該圓錐面的錐度與圓錐滾珠的錐度相配合；該錐度滿足：當滾珠保持器帶動圓錐滾珠軸向移動時，調整滾珠環形陣列直徑的大小，從而調整滾珠對被滾壓外圓柱面的徑向滾壓力和滾壓量；滾珠保持器的外面套設有調整套，滾珠保持器與調整套之間設有至少一個推力軸承，且推力軸承位于滾珠保持器設置圓錐滾珠的對側端；在位于滾珠保持器外圓面最內一級推力軸承的內側設有限位臺，在最外一級推力軸承的外側設有保持器鎖緊螺母，該鎖緊螺母與保持器端部的外螺紋配合，鎖緊螺母與調整套上的限位臺將軸承定位；調整套通過推力軸承套裝在滾珠保持器的外圓面上；上述的固定基座用強力螺栓固定連接在配套車床的刀架托盤上，裝配套由前端部的擋圈和螺栓固定在固定基座的內腔；在滾珠跑道外套設有跑道固定套；跑道固定套、調整套外壁套設有裝配套；滾珠跑道、跑道固定套由擋液圈、浮動擋圈及螺栓連接后固定在裝配套上；調整套的后半部外圓面上設有外螺紋，通過與裝配套的內螺紋連接使調整套固定在裝配套上，調整套伸出裝配套部分的外螺紋上設有調整套鎖緊螺母；旋轉調整套帶動滾珠保持器和圓錐滾珠沿滾珠跑道的錐形內壁做軸向移動，可調節滾珠圓環的直徑，即滾壓量；旋轉背緊調整套鎖緊螺母固定這個滾壓量。還包括有頂裝裝置，所述的頂裝裝置包括過渡套，過渡套固定在車床尾座頂針上，過渡套的外圓柱面的直徑與圓柱工件外圓柱面的直徑相同；開始滾壓時，滾壓過程由過渡套的外圓柱面導入被滾壓工件的外圓柱面，進入正常滾壓加工；在滾壓加工過程中，過渡套的頂裝圓柱端面對被滾壓圓柱零件起到定位作用。優選的，所述的滾珠保持器的前端部設有沿保持器端面周向均布、軸向方向的孔，上述的圓錐滾珠定置于這些孔內，并在保持器的前端部設置法蘭盤，對圓錐滾珠軸向限位。優選的，跑道固定套與裝配套之間設有徑向浮動套。優選的，所述的圓錐滾珠為偶數個，周向均勻、對稱設置安裝。優選的，還包括有乳化液注入閥門，所述的乳化液注入閥門設置在裝配套上，注入閥門并伸入到裝配套內腔并朝向圓錐滾珠的一側；注入閥門的伸入點位于限位臺朝向滾珠的一側。一種浮動式外圓柱面滾壓方法，A、將被滾壓圓柱件穿過滾壓裝置的滾珠保持器孔腔，并將被滾壓圓柱件前端由車床卡盤夾緊固定，后端由過渡套頂緊定位；當被滾壓圓柱件在車床上夾緊固定以后，手動搖動車床刀架托盤，即移動滾壓裝置，將圓錐滾珠移動到過渡套的導向部位上；B、旋轉調整套調整滾珠圓環直徑，將圓錐滾珠壓靠到過渡套外圓面上；C、開啟乳化液泵，只開啟車床主軸試滾壓，車床主軸帶動被滾壓圓柱件同步旋轉，圓錐滾珠被動非同步旋轉，試滾壓；D、觀察滾壓工作狀況，如果工況不正常，檢查修理故障點，重新調試；E、如果工況正常，開啟車床傳動絲杠，傳動絲杠帶動滾壓裝置，使圓錐滾珠從過渡套過渡到被滾壓件圓柱面上，進行正常滾壓，連續滾壓到這一工件結束；F、開啟車床傳動絲杠倒行，圓錐滾珠在滾壓狀態下退回到過渡套的導向部位上；G、關閉車床的主軸旋轉、絲杠傳動和乳化液泵；H、卸下該工件，安裝下一工件，重復上述操作。本裝置主要通過由下面幾種作用單元組成：1、滾壓單元：用于對圓柱外圓面進行滾壓工作。1）圓錐滾珠：設偶數個，比如6、8個，多個滾珠首尾相連形成滾珠圓環，滾珠與圓柱外表面接觸，對旋轉圓柱工件進行滾壓；2）滾珠跑道：跑道內環面為與錐型滾珠配合的圓錐型結構，利用調整套給予的預緊力，緊壓滾珠圓環外圓面，使滾珠對工件產生滾壓力。3）滾珠保持器：精密固定滾珠的軸向、周向位置，滾珠保持器軸向移動可調整滾珠圓環的內徑，從而對工件進行有效滾壓。滾珠保持器僅對圓錐滾珠起定位作用，壓力來自跑道。4）跑道固定套：固定滾珠跑道，便于更換滾珠跑道。5）裝配套：用以直接固定跑道固定套、徑向浮動套和調整套，間接固定滾珠跑道、滾珠保持器等滾壓腔內其它零件；2、調整單元：用于調整圓錐滾珠圓環的直徑。1）滾珠跑道：滾珠跑道是固定的，其內壁剛性限制滾珠圓環的外徑，使滾珠對被滾壓圓柱面保持徑向滾壓力；滾珠圓環沿跑道內圓錐面軸向移動，可調整滾珠圓環的直徑大小，從而調整滾壓量；2）調整套：用來調整、固定滾珠保持器和圓錐滾珠的軸向位置；轉動調整套可以推動滾珠保持器和圓錐滾珠軸向移動，利用滾珠跑道內圓環面的錐度，改變滾珠圓環的直徑，即調整了滾壓加工量。3）調整套鎖緊螺母：調整好滾壓量以后，擰緊調整套鎖緊螺母，以鎖緊、固定調整套、滾珠保持器和滾珠的位置。4）裝配套：用以直接固定跑道固定套、徑向浮動套和調整套，間接固定滾珠跑道、滾珠保持器等滾壓腔內其它零件；3、頂裝裝置：用于對工件的頂裝和滾壓導向1）過渡套：一方面頂緊、固定加工件，另一方面引導圓錐滾珠平緩、順利的進入被滾壓圓柱面。4、冷卻單元：用于滾壓副的冷卻和清潔1）擋液圈：調整乳化液流速，阻止乳化液快速流出，使之能夠充分帶走滾壓產生的熱量；2）乳化液注入閥門：乳化液由水泵驅動產生壓力，通過乳化液注入閥門注入滾壓腔，乳化液循環流動帶走滾壓過程中產生的熱量和鐵銷，對滾壓副起到冷卻和清潔作用。5、浮動單元：1）浮動擋圈：對跑道固定套和徑向浮動套進行軸向限位、固定，且不影響固定套的徑向浮動。2）徑向浮動套：通過浮動套的徑向彈性變形來平衡、抵消加工件的徑向擺動，以滿足直線度要求不高而表面粗糙度要求較高的零件的圓柱外表面的滾壓加工需要。本專利技術創造利用圓錐滾珠的圓柱錐面，對被滾壓圓柱外表面進行滾壓。通過調整套的預緊力和滾珠跑道的內圓環錐面，使圓錐滾珠對被滾壓圓柱外表面產生壓力，偶數個圓錐滾珠對圓柱外表面產生均勻、對稱的滾壓力，被滾壓圓柱所受的徑向力相互抵消；通過相對運動，對圓柱外表面實施均勻滾壓，滾壓過程使外表面的高點被滾珠壓平，形成光滑的表面。本專利技術設有徑向浮動套。滾珠跑道固定于跑道固定套內，跑道固定套與固定套之間設置彈性的徑向浮動套，在滾壓時，通過浮動套的徑向彈性變形來平衡有一定彎曲的加工件的徑向擺動，使跑道固定套、滾珠跑道、圓錐滾珠可以徑向浮動，實現浮動滾壓，以滿足直線度要求不高，而表面粗糙度要求較高的零件的圓柱外表面的滾壓加工的需要。還可以采用十字型浮動機構，也能實現徑向浮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種浮動式外圓柱面滾壓裝置，其特征在于：包括滾珠保持器，該保持器為筒狀結構，保持器的內腔容納被滾壓圓柱零件，滾珠保持器的端部以保持器軸心為圓心環形陣列設置滾壓用的圓錐滾珠；圓錐滾珠外周設有圓環形滾珠跑道，滾珠跑道的內壁為圓錐面，該圓錐面的錐度與圓錐滾珠的錐度相配合；該錐度滿足：當滾珠保持器帶動圓錐滾珠軸向移動時，調整滾珠環形陣列直徑的大小，從而調整滾珠對被滾壓外圓柱面的徑向滾壓力和滾壓量；滾珠保持器的外面套設有調整套，滾珠保持器與調整套之間設有至少一個推力軸承，且推力軸承位于滾珠保持器設置圓錐滾珠的對側端；在位于滾珠保持器外圓面最內一級推力軸承的內側設有限位臺，在最外一級推力軸承的外側設有保持器鎖緊螺母，該鎖緊螺母與保持器端部的外螺紋配合，鎖緊螺母與調整套上的限位臺將軸承定位；調整套通過推力軸承套裝在滾珠保持器的外圓面上；上述的固定基座用強力螺栓固定連接在配套車床的刀架托盤上，裝配套由前端部的擋圈和螺栓固定在固定基座的內腔；在滾珠跑道外套設有跑道固定套；跑道固定套、調整套外壁套設有裝配套；滾珠跑道、跑道固定套由擋液圈、浮動擋圈及螺栓連接后固定在裝配套上；調整套的后半部外圓面上設有外螺紋，通過與裝配套的內螺紋連接使調整套固定在裝配套上，調整套伸出裝配套部分的外螺紋上設有調整套鎖緊螺母；旋轉調整套帶動滾珠保持器和圓錐滾珠沿滾珠跑道的錐形內壁做軸向移動，可調節滾珠圓環的直徑，即滾壓量；旋轉背緊調整套鎖緊螺母固定這個滾壓量；還包括有頂裝裝置，所述的頂裝裝置包括過渡套，過渡套固定在車床尾座頂針上，過渡套的外圓柱面的直徑與圓柱工件外圓柱面的直徑相同；開始滾壓時，滾壓過程由過渡套的外圓柱面導入被滾壓工件的外圓柱面，進入正常滾壓加工；在滾壓加工過程中，過渡套的頂裝圓柱端面對被滾壓圓柱零件起到定位作用。...

【技術特征摘要】
1.一種浮動式外圓柱面滾壓裝置，其特征在于：包括滾珠保持器，該滾珠保持器為筒狀結構，滾珠保持器的內腔容納被滾壓圓柱零件，滾珠保持器的端部以滾珠保持器軸心為圓心環形陣列設置滾壓用的圓錐滾珠；圓錐滾珠外周設有圓環形滾珠跑道，滾珠跑道的內壁為圓錐面，該圓錐面的錐度與圓錐滾珠的錐度相配合；該錐度滿足：當滾珠保持器帶動圓錐滾珠軸向移動時，調整滾珠環形陣列直徑的大小，從而調整圓錐滾珠對被滾壓外圓柱面的徑向滾壓力和滾壓量；滾珠保持器的外面套設有調整套，滾珠保持器與調整套之間設有至少一個推力軸承，且推力軸承位于滾珠保持器設置圓錐滾珠的對側端；在位于滾珠保持器外圓面最內一級推力軸承的內側設有限位臺，在最外一級推力軸承的外側設有滾珠保持器鎖緊螺母，該鎖緊螺母與滾珠保持器端部的外螺紋配合，鎖緊螺母與調整套上的限位臺將軸承定位；調整套通過推力軸承套裝在滾珠保持器的外圓面上；固定基座用強力螺栓固定連接在配套車床的刀架托盤上，裝配套由前端部的擋圈和螺栓固定在固定基座的內腔；在滾珠跑道外套設有跑道固定套；跑道固定套、調整套外壁套設有裝配套；滾珠跑道、跑道固定套由擋液圈、浮動擋圈及螺栓連接后固定在裝配套上；調整套的后半部外圓面上設有外螺紋，通過與裝配套的內螺紋連接使調整套固定在裝配套上，調整套伸出裝配套部分的外螺紋上設有調整套鎖緊螺母；旋轉調整套帶動滾珠保持器和圓錐滾珠沿滾珠跑道的錐形內壁做軸向移動，可調節滾珠圓環的直徑，即滾壓量；旋轉調整套鎖緊螺母用于確定滾壓量；還包括有頂裝裝置，所述的頂裝裝置包括過渡套，過渡套固定在車床尾座頂針上，過渡套的外圓柱面的直徑與被滾壓圓柱零件外圓柱面的直徑相同；開始滾壓時，滾壓過程由過渡套的外圓柱面導入被滾壓圓柱零件的外圓柱面，進入正常滾壓加工；在滾壓加工過程中，過渡套頂裝圓柱端面并對被滾壓圓柱零件起到定位作用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉志昊，李恒，李曉龍，劉志政，李彥才，
申請(專利權)人：劉立起，
類型：發明
國別省市：山東;37