单体钢球有心研磨机床的制作方法

本发明涉及轴承钢球研磨机床，具体的说是单体钢球有心研磨机床。

背景技术：

1、目前，轴承钢球的研磨普遍采用研磨盘研磨技术，双研磨盘挤压钢球使钢球在设定的沟槽内做公转的同时又进行自转，在研磨剂的作用下，钢球坯被研磨成需要的钢球。这种方法出球快，品质也能满足市场的一般需求。在研磨过程中，钢球在沟槽内转动，受钢球材料、磨剂、沟槽的均匀性、磨盘偏差等复杂因素的影响，致使钢球在沟槽内的转动轨迹可控难度很大，钢球转动的不均匀性会使钢球出现两极和不规则的绺状环带，因此，研磨钢球的圆度和精度难以提高。

2、钢球研磨还有一种四轴球体研磨技术，四轴在空间均布并相互对称设 置，四轴端面为球面圆并带有研磨材料，四轴包容着钢球两轴正转两轴反转摩擦钢球对钢球进行研磨，这种研磨可获得较高的圆度和精度，但加工效率非常低，不能批量生产。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种机构简单、设计合理、能够实现轴承钢球高精度、高圆度、高效率研磨的单体钢球有心研磨机床。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明所述单体钢球有心研磨机床，包括机床床身，优选的，所述机床床身上设置有小立柱、大立柱、单体钢球操纵机构、进给系统和控制仪。

4、优选的，小立柱和大立柱均为支撑部件，其中，小立柱上安装有激光轮廓测量仪，上支架和下支架, 上支架上安装有上轴承，下支架上安装有下轴承；大立柱上固定有：上弹簧压板，上导向板，上导柱板，上孔板，凸轮电机座，下孔板，下导柱板，下导向板，下弹簧压板；

5、单体钢球操纵机构包括三部分：转动动力系统、单体钢球操纵系统和凸轮升降系统；

6、优选的，转动动力系统包括固定在小立柱上的电机，与电机动力输出轴连接的同步连杆，同步连杆上固定安装尺寸相同的上齿轮和下齿轮，同步连杆上部与上轴承内圈固定连接，同步连杆下部与下轴承内圈固定连接；

7、优选的，单体钢球操纵系统包括上下两套相对的独立的同步的运行机构：上部运行机构和下部运行机构，上部运行机构和下部运行机构都包含三部分相同的功能组件：叉形双翼板转动组件，内转动系统组件，升降和稳定功能组件。具体来说就是：

8、优选的，上部运行机构包括上部叉形双翼板转动组件、上部内转动系统组件、上部升降和稳定功能组件；

9、优选的，上部叉形双翼板转动组件包括：上部双翼板和紧固安装在上部双翼板上的上部柱筒，活动穿插在上部双翼板轴孔内的两个轴：上部轴一、上部轴二，安装在上部轴一上的左边设置有齿轮的上部凹轮一，安装在上部轴二上的左边设置有齿轮的上部凹轮二，上部柱筒上设置有与上同步齿轮啮合转动的较长一段的上部筒形齿轮，上部柱筒上还设置有上部轴承座圈，在上部柱筒外安装有上部柱筒轴承一，上部柱筒轴承一以上部柱筒外壁沟道为内圈沟道，在上部柱筒外安装有上部柱筒轴承二，上部柱筒内设置有上部竖轴轴承；

10、优选的，上部内转动系统组件包括：与上部竖轴固定件固定连接的上部竖轴，上部竖轴下面与上部竖轴轴承内圈紧固连接后下端又与上部主动锥齿轮固定相连，上部主动锥齿轮与位于其右侧的上部从动锥齿轮啮合，上部从动锥齿轮的中孔固定安装在上部分动轴上，上部分动轴活动穿插在上部叉形双翼板的轴孔内，上部分动轴的左端固定安装有上部分动齿轮，上部分动齿轮分别与上部凹轮一和上部凹轮二上左边集成的齿轮啮合；

11、优选的，上部升降和稳定功能组件包括：上部升降结构件，上部升降结构件底板的内圆与上部柱筒轴承一的外圈紧配连接，上部升降结构件底板两侧的导柱孔与上导柱板的导柱滑动配合连接，上部升降结构件底板的下面贴合上部推力轴承一的上套圈平面，上套圈同时与上部柱筒轴承一的外圆紧配，上部推力轴承一的下套圈平面紧配在上部轴承座圈里，上部推力轴承二的下套圈平面贴合上部升降结构件底板的上面同时与上部柱筒轴承一的外圆紧配，上部推力轴承二的上套圈平面紧配在上部法兰压片的底部设置的上部推力轴承座圈里，上部法兰压片与上部柱筒紧配安装，上部升降结构件的内部还设置了固定上部竖轴的上部竖轴固定件，上部升降结构件的上部分是升降柱筒，升降柱筒活动穿插在上弹簧压板和上导向板的柱筒孔内，升降柱筒上固定有上部升降板，上部升降板的上方是上部弹簧，上部弹簧被上弹簧压板下压，在上部柱筒轴承二外圈还紧配安装有上部导柱板，其两侧的导柱活动穿插在上导柱孔板的导柱孔内。

12、优选的，下部运行机构是与上部运行机构做相同部件相同结构的对立设置，因此，下部运行机构也包括与上部运行机构三部分相同的功能组件，即：下部叉形双翼板转动组件、下部内转动系统组件和下部升降和稳定功能组件；下部叉形双翼板转动组件包括：下部双翼板和紧固安装在下部双翼板上的下部柱筒，活动穿插在下部双翼板轴孔内的两个轴：下部轴一、下部轴二，安装在下部轴一上的右边设置有齿轮的下部凹轮一，安装在下部轴二上的右边设置有齿轮的下部凹轮二，下部柱筒上设置有与下同步齿轮啮合转动的较长一段的下部筒形齿轮，下部柱筒上还设置有下部轴承座圈，在下部柱筒外安装有下部柱筒轴承一，下部柱筒轴承一以下部柱筒外壁沟道为内圈沟道，在下部柱筒外安装有下部柱筒轴承二，下部柱筒内设置有下部竖轴轴承；下部内转动系统组件包括：与下部竖轴固定件固定连接的下部竖轴，下部竖轴上面与下部竖轴轴承内圈紧固连接后上端又与下部主动锥齿轮固定相连，下部主动锥齿轮与位于其左侧的上部从动锥齿轮啮合，下部从动锥齿轮的中孔固定安装在下部分动轴上，下部分动轴活动穿插在下部叉形双翼板的轴孔内，下部分动轴的右端固定安装有下部分动齿轮，下部分动齿轮分别与下部凹轮一和下部凹轮二上右边集成的齿轮啮合；下部升降和稳定功能组件包括：下部升降结构件，下部升降结构件上板的内圆与下部柱筒轴承一的外圈紧配连接，下部升降结构件上板两侧的导柱孔与下导柱板的导柱滑动配合连接，下部升降结构件上板的上面贴合下部推力轴承一的下套圈平面，下套圈同时与下部柱筒轴承一的外圆紧配，下部推力轴承一的上套圈平面紧配在下部轴承座圈里，下部推力轴承二的上套圈平面贴合下部升降结构件上板的下面同时与下部柱筒轴承一的外圆紧配，下部推力轴承二的下套圈平面紧配在下部法兰压片设置的推力轴承座圈里，下部法兰压片与下部柱筒紧配安装，下部升降结构件的内部还设置了固定下部竖轴的下部竖轴固定件，下部升降结构件的下部分是升降柱筒，升降柱筒活动穿插在下弹簧压板和下导向板的柱筒孔内，升降柱筒上固定有下部升降板，下部升降板的下方是下部弹簧，下部弹簧被下弹簧压板上压，在下部柱筒轴承二外圈还紧配安装有下部导柱板，其两侧的导柱活动穿插在下导柱孔板上的导柱孔内。

13、单体钢球以上部柱筒和下部柱筒的转动轴心转动，即以主轴心转动被砂轮研磨，就是有轴心转动研磨的有心研磨。

14、优选的，上部运行机构和下部运行机构中的上部凹轮一、上部凹轮二、和下部凹轮一、下部凹轮二，四个同大小的凹轮沿自转动轴线剖切面的外圆弧和工件单体钢球的毛坯被研磨后的直径圆弧相同，四个凹轮包夹着单体钢球做水平和竖直方向转动被研磨，在研磨过程中单体钢球变小，最后研磨完成时单体钢球的直径圆弧与四个凹轮的圆弧完全切合。

15、优选的，凸轮升降系统包含凸轮电机、凸轮、上顶杆和下顶杆，上顶杆上的固定片紧贴上部升降板，下顶杆上的固定片紧贴下部升降板，凸轮电机转动使凸轮竖起时，上顶杆上的固定片会把上部升降板顶起，下顶杆上的固定片会把下部升降板下推，顶起的上部升降板克服上部弹簧弹力，提起上部运行机构，下推的下部升降板克服下部弹簧弹力，下推下部运行机构，这时，上部凹轮一、上部凹轮二与下部凹轮一、下部凹轮二分离，松开研磨好的单体钢球，移走研磨好的钢球工件同时放上待研磨的钢球球坯；

16、优选的，进给系统包括砂轮、砂轮电机、进给臂和进给器，砂轮电机使砂轮高速转动，进给器通过进给臂控制砂轮进给；优选的，砂轮研磨钢球与钢球的研磨接触线为圆弧线，所述圆弧线与钢球成品圆弧线相同。

17、优选的，在线检测的激光轮廓测量仪，发射激光束扫描钢球的侧面局部轮廓并接收扫描后的信号，通过瞬间分析计算接收的信号的轮廓度，当钢球轮廓直径接近目标值时，砂轮进给放缓，钢球直径达到目标值时，激光轮廓测量仪把信息反馈给控制仪停止进给。

18、本发明的有益效果如下：

19、本发明所述的单体钢球有心研磨机床，通过单体钢球操纵机构的设置，使钢球上面两个凹轮、下面两个凹轮共同包夹着钢球在绕主轴心水平转动的同时又在竖直方向同时转动，在此状态下，高速运转的砂轮研磨钢球，钢球表面被全部研磨，由于是有轴心转动的高速研磨，所以研磨的钢球具有高圆度；激光轮廓测量仪的激光精确扫描、检测和控制，使研磨的钢球具有高精度；本发明虽然是单体钢球研磨，但是钢球自身纵向横向快速转动，砂轮高速研磨，激光轮廓测量仪高速扫描、检测、控制，因此单体钢球有心研磨机床研磨单体钢球具有高效率。