一种轮毂轴承加工装置及轮毂轴承加工工艺的制作方法

本发明涉及轮毂轴承加工，尤其涉及一种轮毂轴承加工装置及轮毂轴承加工工艺。

背景技术：

1、轮毂轴承在进行内圆精密磨削时，通常采用立式加工架构。目前该类立式机床在布局上，通常将加工主轴竖直布置于机床上方，并将用于固定工件的夹持装置设置于下方的回转工作台上。

2、加工过程中，切削液自上而下喷淋，以带走切削热及金属磨屑。为了实现自动化装夹，底部的夹持装置通常采用三爪卡盘，其结构主要包括用于支撑轮毂轴承底端面的水平定位基准面，以及供三个夹块进行径向往复滑动的导轨槽。作业时，机械手将待加工的轮毂轴承放置于定位基准面上，各夹块沿导轨槽同步向内移动，以实现对轮毂轴承外周的定心与夹紧。

3、然而，这种基于向下冲洗排屑并配合底部常规三爪卡盘的方案存在不足。之所以在连续加工作业后装夹精度会产生衰减，是因为立式架构使得含有金属磨屑的废液必然受重力作用向下方卡盘区域汇集。以机床长周期连续运转工况为例，当由人工取卸加工完毕后的轮毂轴承时，随着工件的移出，部分与切削液融合的金属磨屑会顺势流淌并滞留在暴露出的夹块夹持面上。再进行下一循环的装料作业时，夹持面上残留的金属磨屑会垫在轴承端面与卡盘之间，导致工件在压紧后的内圆磨削时表面产生磨损。

技术实现思路

1、本发明一种轮毂轴承加工装置及轮毂轴承加工工艺旨在解决在连续加工中取卸工件时，含有金属磨屑的废液会顺势流淌至暴露的夹块夹持面上，导致后续装夹工件因磨屑垫压而在磨削过程中产生表面磨损的问题。

2、本发明实施例采用下述技术方案：一种轮毂轴承加工装置。包括加工机床；

3、装夹组件，竖直滑动且可自转地设置于所述加工机床内，其顶部同轴固定有用于定位夹持工件的三爪卡盘；

4、加工主轴，固定于所述加工机床内且位于所述装夹组件上方，具有用于对工件内孔进行接触磨削的固定磨杆；

5、升降组件，隐藏安装于所述装夹组件的移动端；

6、吹扫组件，通过所述升降组件套设于所述三爪卡盘的外围，所述吹扫组件包括安装环板，所述安装环板的底面沿竖直方向间隔转动装配有上下两组转动轴，每一个所述转动轴上固定设有一个朝向所述三爪卡盘夹持面的喷头，每一个所述转动轴的一端同轴固定有传动齿轮，上下两组所述喷头分别适于喷射高压气体与冲洗液；

7、驱动组件，设置于所述安装环板上，包括能够竖直直线位移的驱动齿条，所述驱动齿条由两端的平滑段与中部的有齿段组成，初始状态下，所述平滑段处于下端的所述传动齿轮侧面；

8、所述升降组件适于在工件卸载后，将所述吹扫组件向上抬升至指定位置。

9、进一步，所述安装环板的底面分别悬吊固定有气吹环和冲洗环；

10、两组所述喷头分别通过软管连通至所述气吹环与所述冲洗环，所述软管为柔性连通管，适于在所述喷头俯仰摆动时提供避让余量。

11、进一步，所述安装环板的底面呈圆周阵列设有三个u型架，每一个所述u型架内沿竖直方向间隔设有两个凹形块，上下两组所述转动轴分别水平转动装配于对应的所述凹形块内部；

12、所述转动轴与所述u型架的内壁之间连接有复位扭簧，所述复位扭簧适于在所述有齿段脱离所述传动齿轮时释能，使对应俯仰的所述喷头复位至初始朝向。

13、进一步，所述驱动组件还包括竖直固定于所述安装环板顶面的微型气缸，以及竖直固定在所述安装环板底面的滑轨板；

14、所述驱动齿条竖直连接于所述微型气缸的伸缩端，并在所述滑轨板上滑动。

15、进一步，所述驱动齿条随所述微型气缸向下复位回程时，其底部的所述平滑段适于避让上端的所述传动齿轮；

16、所述安装环板底面固定有防护罩，所述防护罩对所述传动齿轮、所述驱动齿条及其下行运动轨迹进行封闭遮挡。

17、进一步，所述装夹组件包括竖直固定于所述加工机床内的支撑立柱，所述支撑立柱的侧面沿竖直方向滑动装配有升降滑座；

18、所述支撑立柱的内部设置有伺服电机以及与所述升降滑座螺纹传动配合的滚珠丝杠，所述伺服电机驱动所述滚珠丝杠旋转以带动所述升降滑座升降。

19、进一步，所述升降组件隐蔽安装于所述升降滑座的内部，包括竖直固定的升降气缸，以及固定在所述升降气缸伸缩端上的悬臂托座；

20、所述悬臂托座横向向外延伸并与所述安装环板固定连接，所述悬臂托座的底面竖直固定有导向杆，所述导向杆向下沿轴向滑动贯穿所述升降滑座的外壳。

21、进一步，所述升降滑座的侧壁固定安装有主轴箱，所述主轴箱内转动安装有旋转轴，所述三爪卡盘同轴固定于所述旋转轴的顶端；

22、所述主轴箱的底端固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述旋转轴传动连接。

23、进一步，所述固定磨杆的内部呈中空结构，所述固定磨杆的顶端连通有主轴进液管，所述主轴进液管适于将切削液导入并贯穿所述固定磨杆的中空结构。

24、进一步，包括以下步骤：

25、s1、工件装夹与进给：将待加工的工件放置于装夹组件的三爪卡盘上定位夹持，驱动所述装夹组件自转并竖直滑动，带动工件旋转并向上进给；

26、s2、内圆磨削：加工主轴的固定磨杆伸入工件内孔，对工件进行接触磨削；

27、s3、工件卸载与清理抬升：磨削完成且工件卸载后，升降组件启动，将吹扫组件向上抬升至指定位置；

28、s4、动态时序扫射清理：驱动齿条上移，其有齿段首先与下端的所述传动齿轮啮合，驱动下组所述喷头产生俯仰动作喷射冲洗液进行冲刷；随后所述有齿段脱离下端的所述传动齿轮并与上端的所述传动齿轮啮合，驱动上组所述喷头产生俯仰动作喷射高压气体进行气吹；

29、s5、机构复位与循环：夹持面清理结束后，所述驱动齿条与所述升降组件复位，所述吹扫组件向下回落避让，准备进入下一轮次加工。

30、本发明实施例采用的上述技术方案能够达到以下有益效果：

31、本发明一种轮毂轴承加工装置及轮毂轴承加工工艺，本发明通过在装夹组件的移动端隐藏安装升降组件，适于在加工完毕且工件卸载后，将套设在三爪卡盘外围的吹扫组件向上抬升至指定位置，并利用驱动组件带动驱动齿条进行竖直直线位移，使驱动齿条中部的有齿段配合端部的平滑段与传动齿轮产生啮合，进而带动上下两组转动轴及固定其上的喷头转动，朝向三爪卡盘的夹持面动态喷射高压气体与冲洗液；该结构能够利用机械传动实现对夹持面的扫射清理，有效去除了立式磨削架构下受重力汇集并滞留沉积在卡盘区域的金属磨屑，避免了在机床长周期连续加工作业及下一循环装料时，残余废液与磨屑垫在轴承端面与卡盘之间的问题，从而切实保障了三爪卡盘的定位装夹精度，防止了内圆磨削过程中因装夹基准衰减而导致的工件表面磨损。

1.一种轮毂轴承加工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述安装环板（41）的底面分别悬吊固定有气吹环（42）和冲洗环（43）；

3.根据权利要求2所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述安装环板（41）的底面呈圆周阵列设有三个u型架（44），每一个所述u型架（44）内沿竖直方向间隔设有两个凹形块（45），上下两组所述转动轴（46）分别水平转动装配于对应的所述凹形块（45）内部；

4.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述驱动组件（5）还包括竖直固定于所述安装环板（41）顶面的微型气缸（51），以及竖直固定在所述安装环板（41）底面的滑轨板（52）；

5.根据权利要求4所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述驱动齿条（53）随所述微型气缸（51）向下复位回程时，其底部的所述平滑段（531）适于避让上端的所述传动齿轮（54）；

6.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述装夹组件（2）包括竖直固定于所述加工机床（1）内的支撑立柱（21），所述支撑立柱（21）的侧面沿竖直方向滑动装配有升降滑座（22）；

7.根据权利要求6所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述升降组件（6）隐蔽安装于所述升降滑座（22）的内部，包括竖直固定的升降气缸（61），以及固定在所述升降气缸（61）伸缩端上的悬臂托座（62）；

8.根据权利要求6所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述升降滑座（22）的侧壁固定安装有主轴箱（24），所述主轴箱（24）内转动安装有旋转轴（25），所述三爪卡盘（26）同轴固定于所述旋转轴（25）的顶端；

9.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承加工装置，其特征在于：所述固定磨杆（36）的内部呈中空结构，所述固定磨杆（36）的顶端连通有主轴进液管（37），所述主轴进液管（37）适于将切削液导入并贯穿所述固定磨杆（36）的中空结构。

10.一种轮毂轴承加工工艺，其特征在于，采用权利要求1所述的轮毂轴承加工装置实现，包括以下步骤：