轴承滚道高压水射流精研加工装置的制作方法

专利检索2022-05-10  10



1.本发明属于轴承加工技术领域,尤其涉及轴承滚道高压水射流精研加工装置。


背景技术:

2.现行的轴承滚道精研工艺为:由专业精研机床夹持精研油石(磨料)通过加压对工件表面进行精研加工,其不足之处如下:
3.1、轴承生产厂家需要根据轴承的类别、型号、滚道形状等参数来准备各种不同形状、尺寸、磨料、磨料粒度以及硬度的油石,采购和管理过程复杂;
4.2、由于油石长度受限且易产生破碎,利用率仅为50~70%左右,经济性差;
5.3、石夹具易磨损、易消耗;
6.4、需配备专用精研液,不够环保。


技术实现要素:

7.本发明的目的:为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了轴承滚道高压水射流精研加工装置。
8.为实现上述目的,轴承滚道高压水射流精研加工装置,它包括工件轴箱、床身、工件轴、导轨、供料箱和喷头;
9.所述工件轴箱和供料箱设置在床身顶部,工件轴箱和供料箱之间留有空隙形成工作区间;
10.工件轴箱的一端设有工件轴,工件轴朝向供料箱设置在工作区间内;
11.所述供料箱通过导轨与床身滑动连接,供料箱的移动方向与工件轴轴线方向平行;
12.所述供料箱的顶部通过进料管与喷头连接,所述喷头设置在朝向工件轴箱的一侧设置在工作区间内,喷头的喷涂方向与工件轴的轴线方向互相垂直。
13.进一步地,所述进料管包括进水管和磨料输送管;
14.所述供料箱包括高压增压箱和磨料箱;
15.进水管与高压增压箱的清水供给端连接,
16.磨料输送管与磨料箱的磨料供给端连接。
17.再进一步地,所述装置还包括磨料回收机构,所述磨料回收机构的回收端设置在工作区间的下方,磨料回收机构的供给端与供料箱连接。
18.进一步地,所述磨料回收机构包括回收管、集液箱、磨料回流管、磨料回收泵、清水回流管和清水回收泵;
19.所述回收管竖向设置在工件轴的下方,且由上至下穿过床身后,与设置在床身下部的集液箱连通,所述磨料回流管的一端和清水回流管的一端均与集液箱连通,清水回流管设置在磨料回流管的上方,清水回流管的另一端与高压增压箱的清水收集端连接,磨料回流管的另一端与磨料箱的磨料收集端连接;
20.所述磨料回收泵设置在磨料回流管上,清水回收泵设置在清水回流管上。
21.再进一步地,所述磨料箱内的磨料为白刚玉和碳化硅。
22.有益效果:
23.1、比较传统工艺机床结构简单,易于制造、维护,操作简单,造价较低;可实现数控加工。
24.2、磨削液(纯水 磨料)可以循环使用,降低成本;
25.3、只对加工表面进行表层处理,加工质量可控且不破坏原有精度;
26.4、在磨料的高速冲击作用下,滚道表面可以进一步强化,提高产品性能;
27.5、磨料成分可以自行调配(可以视情选择刚玉类、金刚砂、石榴石等);
28.6、加工过程无火花无发热,不产生有害气体和粉尘,绿色环保。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明的示意图;
31.图2是本发明的原理图。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
33.针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种管材锯床横切固定装置,下面结合附图对本发明作详细的描述。
34.具体实施方式一:轴承滚道高压水射流精研加工装置,其特征在于:它包括工件轴箱1、床身2、工件轴3、导轨12、供料箱和喷头17;
35.所述工件轴箱1和供料箱设置在床身2顶部,工件轴箱1和供料箱之间留有空隙形成工作区间5;
36.工件轴箱1的一端设有工件轴3,工件轴3朝向供料箱设置在工作区间5内;
37.所述供料箱通过导轨12与床身2滑动连接,供料箱的移动方向与工件轴3轴线方向平行;
38.所述供料箱的顶部通过进料管与喷头17连接,所述喷头17设置在朝向工件轴箱1的一侧设置在工作区间5内,喷头17的喷涂方向与工件轴3的轴线方向互相垂直。
39.具体实施方式二:所述进料管包括进水管15和磨料输送管16;
40.所述供料箱包括高压增压箱13和磨料箱14;
41.进料管包括进水管15与高压增压箱13的清水供给端连接,
42.磨料输送管16与磨料箱14的磨料供给端连接。
43.其他实施方式与具体实施方式一相同。
44.具体实施方式三:所述装置好包括磨料回收机构,所述磨料回收机构的回收端设置在工作区间5的下方,磨料回收机构的供给端与供料箱连接。
45.其他实施方式与具体实施方式二相同。
46.具体实施方式四:所述磨料回收机构包括回收管6、集液箱7、磨料回流管8、磨料回收泵9、清水回流管10和清水回收泵11;
47.所述回收管6竖向设置在工件轴3的下方,且由上至下穿过床身2后,与设置在床身2下部的集液箱7连通,所述磨料回流管8的一端和清水回流管10的一端均与集液箱7连通,清水回流管10设置在磨料回流管8的上方,清水回流管10的另一端与高压增压箱13的清水收集端连接,磨料回流管8的另一端与磨料箱14的磨料收集端连接;
48.所述磨料回收泵9设置在磨料回流管8上,清水回收泵11设置在清水回流管10上。
49.其他实施方式与具体实施方式一相同。
50.具体实施方式四:所述磨料箱14内的磨料为白刚玉和碳化硅。
51.其他实施方式与具体实施方式二相同。
52.操作方式:其具体包括以下过程:
53.步骤一:将磨料注入磨料箱14;将清水注入高压增压箱13;
54.步骤二:将工件4固定在工作区间5处的工件轴3上,并用卡具卡紧工件4;
55.步骤三:启动工件轴箱1的电源,使工件4在工件轴3上平稳转动;
56.步骤四:启动供料箱的驱动装置;料箱往复直线运动,高压增压箱13的水进入进水管15,混合磨料箱14的磨料进入磨料输送管16,水和磨料由喷头17喷射工件4表面,对工件4进行加工;
57.步骤五:启动磨料回收泵9和清水回收泵11;磨料回收泵9将磨料回收至磨料箱14;清水回收泵11将水回收至高压增压箱13。
58.所述步骤一中磨料包括白刚玉和碳化硅。
59.所述步骤一中白刚玉和碳化硅以1:1的比例进行混合。
60.所述步骤四中高压增压箱13提供给水的压力为80mpa至150mpa。
61.所述步骤三中供料箱往复直线运动的频率为300次/分至600次/分。
62.所述步骤三的工件轴箱1的工件轴3转动和步骤四的供料箱的往复运动均通过调速驱动方式驱动。
63.工作原理:
64.工件定位后,由工件箱1(可调速)的工件轴带动旋转,高压增压箱13(可调压)输出高压纯水(无磨料,添加防锈剂)至喷头17。
65.高压高速水流在喷头内产生负压,吸入磨料并喷射在加工表面上进行精研加工。
66.高压增压箱13和磨料箱14被置于导轨12上面,在电机驱动下做往复振荡运动,振幅(可调)覆盖轴承滚道宽度。
67.此时,工件可以通过自身旋转和往复振荡运动的作用,完成加工轴承滚道表面过程。
68.完成工作的磨料水通过回收管6进入集液箱7,集液箱内部设置磁性分离装置,可分离出工件的切屑。磨料水经沉淀分离出纯水和磨料(高浓度磨料和水的混合物),通过泵体分别输送至高压增压箱和磨料箱,并进行循环使用。
69.将磨料(含白刚玉50%,绿色碳化硅50%)与水同时注入供料箱,利用高压水射流,将高压磨料水射流(压力约80~150mpa)喷射入滚道表面,高压磨料水射流做往复直线运动(300~600次/分),工件旋转,代替传统油石,对轴承滚道表面进行精研加工。此项是利用喷嘴销孔高速喷出的混有细微磨料的液体冲击被加工表面,通过磨料颗粒产生的高速碰撞和剪切作用除材料(磨加工后的波峰波谷),并通过调整喷射压力、时间、磨料成分和粒度等工艺参数来获取轴承滚道的表面质量。
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