双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置的制作方法

1.本技术涉及超精密加工技术领域，具体涉及圆双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置。


背景技术：

2.轴承是装备制造业中重要的、关键的基础零部件，直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性，被誉为装备制造的“心脏”部件。精密圆柱滚子作为轴承的关键零件，其表面质量(精度、一致性等)对轴承的工作性能和使用寿命起到至关重要的作用。
3.无心磨削滚子加工方法生产效率较高，易实现大批量生产，但其加工精度受机床机械结构和精度影响，难以实现高精度(国家标准0，i级)滚子加工。双平面抛光设备最早用于加工平面，因其可以同时加工上下两个平面，具有加工效率高和加工后平行度高的特点，在平面加工中广泛使用。后来，双平面抛光设备也被用于抛光加工圆柱面，如：浙江工业大学袁巨龙教授所带领的研究团队就将其用于抛光加工圆柱滚子的圆柱面。实践表明，双平面抛光加工圆柱面这种加工方法可以实现圆柱滚子圆柱面的高精度抛光加工要求。
4.双平面抛光加工过程中，保持架做圆周运动，保持架中的圆柱滚子两端线速度不同，若持续长时间加工，会导致滚子表面加工不均匀，圆柱滚子将会被加工成圆锥滚子。为了保证滚子表面的加工均匀性，需在加工一定时间后，采用人工对圆柱滚子的两端进行换向。因加工盘上有较多滚子，人工换向存在费时费力的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本技术提供了双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置。采用双平面抛光机进行圆柱面抛光加工过程中，可以使用本发明的圆柱滚子换向装置快速实现保持架中圆柱滚子的成批换向，降低劳动强度，提高工作效率。
6.本技术提供如下技术方案：
7.双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置，包括基板；所述基板的下侧设有主动齿轮，以及一组对应于保持架上工位孔沿主动齿轮的周向分布并与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述主动齿轮和从动齿轮均与基板通过回转副结构连接，可以作定轴转动；所述主动齿轮的转轴与设于基板上侧的旋转把手连接，可以通过转动旋转把手驱动主动齿轮作转动；所述基板上设有限位装置使主动齿轮只能在一定角度范围内转动，所述主动齿轮的转动范围使从动齿轮刚好可以转动180度或180度的基数倍；所述从动齿轮的下侧固定连接有电磁铁吸力装置形成滚子换向机构，电磁铁吸力装置的下表面对应于保持架上工位孔设有v型槽；所述基板上设有电池，电池通过开关与各电磁铁吸力装置电性连接，开关闭合后，电磁铁吸力装置的磁力可以将保持架上工位孔中的圆柱滚子固定于v型槽内。
8.与现有技术相比，本发明的圆柱滚子换向装置由基板、主动齿轮、从动齿轮、电磁铁吸力装置等构成，从动齿轮和电磁铁吸力装置形成滚子换向机构，可以通过磁力吸住圆柱滚子使其固定于v型槽内，主动齿轮可以由旋转把手驱动作转动，进而带动从动齿轮，且
主动齿轮的转动范围使从动齿轮刚好可以转动180度或180度的奇数倍，从而可以在将保持架中的圆柱滚子吸住后，抬起换向装置，使圆柱滚子脱离保持架上工位孔，然后通过旋转主动齿轮，实现圆柱滚子换向；从动齿轮对应于保持架上工位孔成组设置，从而可以一次性实现圆柱滚子的成批换向，换向完成后，再放下滚子换向装置，使圆柱滚子回到工位孔中，断开开关，搬离换向装置即可；因此，在采用双平面抛光机进行圆柱面抛光加工过程中，使用本发明的圆柱滚子换向装置可以快速实现保持架中圆柱滚子的成批换向，从而可以降低劳动强度，提高工作效率。
9.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述基板上设有提手。通过设置提手，操作人员可以手握提手提起圆柱滚子换向装置，可以提高操作的便利性。进一步，所述开关可以固定于提手的中部。将开关固定于提手中部，方便操作人员手握提手时操作开关，进一步提高操作的便利性。
10.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述限位装置由固定于基板上的开口环和固定于主动齿轮转轴上的挡块构成。限位装置采用这种结构，可靠性好，且易于实施。
11.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述电池配有充电接口，可以通过充电线连接市电对电池进行充电。从而，可以在电池馈电情况下，使用充电线对电池进行充电补能，充好后再将充电线拔下收起来，使用便利性好。
12.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述从动齿轮的转轴上设有导电滑环，所述电磁铁吸力装置通过导电滑环与供电线路连接。通过设置导电滑环，可以提高电性连接的可靠性，防止长时间使用后，出现电路连接不良或电线损坏。(实际上，由于从动齿轮的转动角度范围并不是很大，且是往复转动，导电滑环并不是必要的)
13.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述基板、主动齿轮和从动齿轮均采用工程塑料制造。基板、主动齿轮和从动齿轮采用塑料制造，成本低，且可以达到轻量化的目的，进一步降低操作者的劳动强度。
14.滚子换向机构的数量可以与保持架上工位孔的数量相同或者其整数倍。作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述滚子换向机构的数量与保持架上工位孔的数量相同。由此，可以一次性完成保持架所有工位孔中圆柱滚子的换向。
15.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置中，所述主动齿轮的转动范围使从动齿刚好可以转动180度。这种设计，从动齿轮以最小的转动角度实现圆柱滚子换向(180度奇数倍都可以实现换向)，操作最为省力便捷。
16.作为优化，前述的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置还配有环形底座；所述环形底座与基板相适配可以对基板形成支撑。由此，可以在不用时，用于支撑基板，实现装置的存放，也可以是操作过程中，对基板进行临时支撑，方便力气小的操作人员操作旋转把手，便于单人操作。
附图说明
17.图1是本发明的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置的结构示意图
(仰视)；
18.图2是本发明的双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置的结构示意图(俯视)；
19.图3是实施例中限位装置的结构示意图；
20.图4是使用电磁铁吸力装置吸住圆柱滚子时的状态示意图；
21.图5是本发明的圆柱滚子换向装置放在底座上时的状态示意图；
22.图6是采用双平面抛光工艺加工圆柱滚子圆柱面时圆柱滚子在保持架工位孔中的状态示意图。
23.附图中的标记为：1-基板；2-主动齿轮；3-从动齿轮；4-旋转把手；5-电磁铁吸力装置；501-v形槽；6-电池；7-提手；8-开口环；9-挡块；10-环形底座。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。
25.实施例(参见图1-5)：
26.本实施例中，双平面抛光加工圆柱面工艺用的圆柱滚子换向装置，包括基板1；所述基板1的下侧设有主动齿轮2，以及一组对应于保持架上工位孔沿主动齿轮2的周向分布并与主动齿轮2啮合的从动齿轮3(从动齿轮3数量可以与保持架上工位孔数量相同或其整数倍)；所述主动齿轮2和从动齿轮3均与基板1通过回转副结构连接，可以作定轴转动；所述主动齿轮2的转轴与设于基板1上侧的旋转把手4连接，可以通过转动旋转把手4驱动主动齿轮2作转动；所述基板1上设有限位装置使主动齿轮2只能在一定角度范围内转动，所述主动齿轮2的转动范围使从动齿轮3刚好可以转动180度(本实施例中，从动齿轮3为15齿，主动齿轮2为81齿，因此需要用到的是允许转动行程33.3度的限位装置，即本实施例中主动齿轮2最多可以动33.3度，换向操作时，主动齿轮2转过33.3度，从动齿轮3转过180度；实施本发明时，从动齿轮3的转动范围是180度的奇数倍也可以实现本发明的目的)；所述从动齿轮3的下侧固定连接有电磁铁吸力装置5形成滚子换向机构，电磁铁吸力装置5的下表面对应于保持架上工位孔设有v型槽501；所述基板1上设有电池6，电池6通过开关与各电磁铁吸力装置5电性连接，开关闭合后，电磁铁吸力装置5的磁力可以将保持架上工位孔中的圆柱滚子固定于v型槽501内。
27.使用本发明的圆柱滚子换向装置对如图6所示的处于保持架工位孔中的圆柱滚子进行换向的具体操作过程为：将电磁铁吸力装置5对准加保持架工位孔中的圆柱滚子逐渐靠近直至圆柱滚子嵌在v型槽501内，打开开关，电磁铁通电产生磁力吸住圆柱滚子。此时，将本发明圆柱换向装置抬起，转动旋转把4手使主动齿轮2旋转，带动从动齿轮3转动180
°
，然后将本发明换向装置中的圆柱滚子放回保持架工位孔内，然后断开电磁铁电源，电磁铁释放圆柱滚子，即完成滚子的成批快速换向。
28.本实施例中，所述基板1上设有提手7。操作者可以通过提手搬运或提起滚子换向装置，操作便利性好。
29.本实施例中，所述开关固定于提手7的中部。从而，方便操作者手握提手7时从操作开关。
30.本实施例中，所述限位装置由固定于基板1上的开口环8和固定于主动齿轮2转轴上的挡块9构成。该结构，可靠性好，且易于实施。
31.本实施例中，所述电池6配有充电接口，可以通过充电线连接市电对电池进行充电。
32.本实施例中，所述从动齿轮3的转轴上设有导电滑环，所述电磁铁吸力装置5通过导电滑环与供电线路连接。通过设置导电滑环，可以提高电性连接的可靠性和使用寿命，防止长时间使用后，出现电路连接不良或电线损坏。
33.本实施例中，所述基板1、主动齿轮2和从动齿轮3均采用工程塑料制造。基板1、主动齿轮2和从动齿轮3采用塑料制造，成本低，且可以达到轻量化的目的，进一步降低操作者的劳动强度。
34.本实施例中，所述滚子换向机构的数量与保持架上工位孔的数量相同。由此，可以一次性完成保持架所有工位孔中圆柱滚子的换向。
35.本实施例中，圆柱滚子换向装置还配有环形底座10；所述环形底座10与基板1相适配可以对基板1形成支撑。由此，可以在不用时，用于支撑基板1，实现本发明装置的存放，也可以是操作过程中，对基板1进行临时支撑，方便力气小的操作人员操作旋转把手4，便于单人操作。
36.上述对本技术中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本技术的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本技术保护范围之内的其它的技术方案。