專利名稱：一種用于精密加工中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車床的制作方法
技術領域：
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本實用新型涉及數控機床領域，特別是涉及一種專用于精密加工中、大規(guī)格軸承套 圈的倒立式數控車床。
技術背景
隨著裝備制造技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對軸承的需求越來越大，而其技術要求也 越來越高，這使得通用軸承專業(yè)化的趨勢越來越明顯。對于技術含量高的軸承產品，如 針對汽車行業(yè)、機床行業(yè)、鐵路行業(yè)、石油化工機械、輕紡機械及冶金行業(yè)所需的大型、 精密、結構復雜而又具備功能組合的軸承，目前有很多國內尚不能自給而需大量進口。
在此背景下，本申請人與常熟理工學院經過刻苦攻關，開發(fā)了用于軸承套圈車加工 專用數控臥式車床并投入批量制造，同時研究開發(fā)了 100mm以下軸承套圈CNC車加工工 藝技術，獲得了SKF、 TIMKEN等國際知名軸承制造企業(yè)的技術認可，形成了 100mm以下 軸承套圈CNC精密車削的批量生產能力。
然而，在直徑100 — 400mm的中、大規(guī)格軸承套圈精密車削時，由于裝夾精度及機 床回轉半徑的限制，臥式數控車床已很難勝任。特別是臥式數控車床在加工①200腿以 上高強度金屬材料的過程中，由于工件豎直方向安裝，工件的重量對裝夾精度有明顯的 影響，而且其排屑容易擦傷工件表面，再加上實現自動上下料比較復雜，因此考慮采用 倒立式數控車床進行加工。倒立式數控車床的生產商較少，典型的有日本馬扎克IVS200 及北一機、沈陽機床所生產的CDHA512等相應機型。由于該類機床從技術指標來說，多 用于盤類零件(如鋁合金材料的汽車制動盤和輪轂)的高速加工，因此不適用于由高強 度金屬材料鍛造的大直徑軸承套圈精密車削的低速大扭矩要求，且在國內同類企業(yè)中的 應用中已有不理想的反映，故該類機型無法滿足中、大規(guī)格軸承套圈生產的需求。 實用新型內容
針對上述缺陷，本實用新型提供了一種高精度、高效率的專用于加工直徑ioo—
400mm的中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車床。
本實用新型所述的倒立式數控車床，包括床身，所述床身一側的基座面上設有水平 導軌，在與該導軌平行的基座面另一側設有固定刀架，水平導軌上安裝有立柱，立柱由 床身上的X軸電機通過滾珠絲杠機構帶動沿水平導軌作水平向移動，在立柱面向刀架的側面設置垂直導軌，在該導軌上安裝有拖板，拖板上裝有主軸及其主軸電機和齒輪變速 箱，拖板由安裝在立柱上的Z軸電機驅動沿垂直導軌作垂直向移動形成Z軸運動，在主
軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具。
優(yōu)選的是，在上述水平導軌的下方設置有通道，該通道內設置有工件輸送臺。輸送 臺為固定結構由鏈條傳動，出料臺做往復運動。套圈置于輸送臺上時，電機運轉，通過 鏈條使推料桿將零件推入調心機構，同時將出料臺拉出，達到送出料目的。調心機構由 直線軸承主導運動，在垂直方向設有彈簧緩沖，采用氣動V型塊調心。當零件由輸送機
構送到調心臺面時，通過氣動元件使兩側v型塊同時向中心移動，夾緊零件，待抓手抓
緊零件后送開，完成調心動作。
優(yōu)選的是，夾具包括浮動夾頭和卡盤，浮動夾頭安裝在主軸上，卡盤安裝在浮動夾 頭上。這樣能使得該軸承套圈能方便地實現被上下料抓取和準確定位的動作。
本實用新型的車床上以某中型軸承套圈為例進行了試加工，該套圈外徑(|)366. 51， 外圓滾道為雙列滾子結構，內圈具有導程為38.1的螺旋槽，再加上多個斜面、油槽等 復雜結構和較高的尺寸與形位精度要求，使得其制造具備了相當的難度。采用本實用新 型后的結果表明車床在粗車該套圈平面、外圓和斜面時，均能以r^l60-180r/min轉速、 2mm的切削深度、0. 2mra/r的進給速度穩(wěn)定運行，車削力矩裕量較大。在精車時，以 n=180-200r/min轉速、0. 5ram的切削深度、0. 2mm/r的進給速度運行，能確保表面粗糙度 符合技術要求。特別地，在車削內孔的大導程螺旋槽(=38.1)時，能以n=100r/miri、 0. 15mm的切削深度、38. lmm/r的進給速度一次成形，并且質量狀況十分穩(wěn)定。此外， 本實用新型可以通過主軸的移動來實現工件的上下料，有效的降低工人的勞動強度，并 且工件加工流程及工件上下料可一機完成，并能以產品的生產工藝而自由組織機床連 線，實現工廠自動化生產。

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式

圖1是本實用新型具體實施例的結構示意圖，下面結合圖1對本實用新型實施例進 行介紹。
如圖1所示，該倒立式數控車床，包括床身1，在床身1基座面的一側水平設有水 平導軌2，在與水平導軌2平行的基座面另一側設有固定刀架3，水平導軌2上安裝有立柱4，立柱4由床身上的X軸電機通過滾珠絲杠機構帶動沿水平導軌2作水平向移動， 在立柱4面向刀架3的側面上垂直設置垂直導軌6，垂直導軌6上安裝有拖板5，拖板5 上裝有主軸及其主軸電機和齒輪變速箱7，拖板5由安裝在立柱4上的Z軸電機驅動沿 垂直導軌作垂直向移動，在主軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具8，夾具8包括浮動 夾爪和卡盤，卡盤安裝在主軸上，浮動夾爪安裝在卡盤上。水平導軌2的下方設置有通 道9，該通道9內設置有工件輸送臺10。
機床主體部分主要由床身1與立柱4兩大結構件組成，采用刀架3固定、主軸及立 柱移動的結構配置方式。機床的X軸運動由安裝在床身上的X軸電機通過滾珠絲杠機構 帶動立柱沿水平導軌作水平移動，而安裝在立柱上的主軸及拖板、齒輪變速箱由Z軸電 機驅動，沿水平導軌作上下移動形成Z軸運動?？紤]到機床多臺機床的工序自動連接、 進而形成數控車削自動生產線的要求，在床身的右側設計一自動上下料的輸送位置，通 過輸送機構以及主軸沿Z軸方向、立柱沿X軸方向運動的配合，實現被加工零件的自動 搬運與裝夾。這樣，機床就能按設定的時間節(jié)拍自動完成自動裝夾、輸送以及在多臺相 同機床上實現工序間自動連接，進而形成軸承套圈數控車削自動生產線。上述考慮多臺 倒立式數控車床自動上下料并實現工序間自動連接的總體結構在國內同類機床中的設 計中屬首創(chuàng)。
本實用新型實施提供的倒立式數控車床的工作過程將工件毛坯放置在輸送臺10 上——輸送裝置移動到指定位置——車床夾具8移動到輸送裝置上方——夾具8向下移 動裝夾工件——工件移動到加工區(qū)域——對工件進行車削——主軸移動到輸送裝置上 方——主軸向下移動，將工件放置在輸送裝置上——夾具8向上移動到指定位置，輸送 裝置移動到指定位置——夾具8卸下加工好的工件，從而實現了自動化流水作業(yè)。
權利要求1、一種用于精密加工中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車床，包括床身(1)，其特征在于，所述床身(1)基座面的一側設有水平導軌(2)，在與該導軌(2)平行的基座面另一側設有固定刀架(3)，水平導軌(2)上安裝有立柱(4)，立柱(4)由床身上的X軸電機通過滾珠絲杠機構帶動沿水平導軌(2)作水平向移動，在立柱(4)面向刀架(3)的側面上設置垂直導軌(6)，垂直導軌(6)上安裝有拖板(5)，拖板(5)上裝有主軸及其主軸電機和齒輪變速箱(7)，拖板(5)由安裝在立柱(4)上的Z軸電機驅動沿垂直導軌作垂直向移動，在主軸的下端安裝有用于夾持工件的夾具(8)。
2、 根據權利要求l所述的用于精密加工中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車床， 其特征在于，上述水平導軌(2)的下方設置有通道(9)，該通道(9)內設置有工件輸 送臺(10)。
3、 根據權利要求1或2所述的用于精密加工中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車 床，其特征在于，所述夾具(8)包括浮動夾爪和卡盤，卡盤安裝在主軸上，浮動夾爪 安裝在卡盤上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于精密加工中、大規(guī)格軸承套圈的倒立式數控車床，包括床身和立柱，在床身一側設有水平導軌，另一側設有固定刀架，水平導軌上安裝有立柱，在立柱上設置垂直導軌，垂直導軌上安裝有拖板，拖板上裝有主軸及主軸電機和齒輪變速箱，主軸的下端安裝有夾具，拖板由安裝在立柱上的Z軸電機驅動沿垂直導軌作垂直向移動，立柱則由安裝在床身上的X軸電機沿床身水平導軌作水平移動。該車床在床身一側設置了工件自動上下料和傳輸裝置，以形成同類車床車削工序的自動連接。本實用新型適合于直徑100-400mm的中、大規(guī)格軸承套圈的精密車削，具有裝夾精度好、自動化程度高、能耗低的特點，實踐證明其加工精度完全滿足要求。
文檔編號B23B5/00GK201308996SQ20082021504
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權日2008年12月10日
發(fā)明者歸險峰, 毛仲武, 毅 潘, 章云海, 章泳健, 強 董 申請人:常熟長城軸承有限公司