一种外球面球轴承机械加工用夹具的制作方法

本发明涉及轴承加工技术领域，具体为一种外球面球轴承机械加工用夹具。

背景技术：

外球面球轴承是深沟球轴承的一种，具有可调心使用方便、装卸简单的优点，其使用环境一般比较恶劣、轴的振动大、轴承座同心度不高，为防止轴承与轴之间松脱，有些外球面球轴承上带有顶丝。这种轴承在轴承内圈上加工有两个顶丝孔，螺孔夹角为120°，作用是与轴配合时用顶丝来顶在轴上，从而起到固定作用。这种轴承内圈的两个顶丝孔的加工，目前是采用两台钻床分别加工两个顶丝孔的底孔，因钻孔位置不同，需使用定位夹具变更装夹位置来加工两个底孔。加工完底孔后，需更换另一台设备，分别对底孔进行攻丝操作，同样也需要定位夹具变更两次装夹位置来加工。且轴承内圈属于薄壁类零件，现有夹具容易造成内圈变形，影响轴承使用甚至造成报废，为此我们提出一种外球面球轴承机械加工用夹具用于解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外球面球轴承机械加工用夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种外球面球轴承机械加工用夹具，包括机架和轴承套圈，所述轴承套圈位于机架内，所述机架分为箱式机架和板式机架，所述板式机架上设有轴承限位装置，所述轴承限位装置的一端活动接触在轴承套圈的一侧端面上，所述轴承套圈固定卡接在箱式机架内的轴承套圈夹具上，所述轴承套圈夹具包括伺服电机、旋转底座、端盖、第一马达、旋转轴、支撑套、第一轴承、第二轴承、左旋滑块、右旋滑块、轴承连接座、长连杆、短连杆和轴承套圈支撑板，所述伺服电机固定安装在与开口端相对的箱式机架的侧面上，该伺服电机的驱动轴贯穿箱式机架侧面上的伺服电机轴孔，且该驱动轴的内端固定连接在旋转底座上，所述旋转底座上活动插接有支撑套，所述支撑套内插接有旋转轴，所述旋转轴的外端活动贯穿支撑套和轴承套圈定位盘，且活动插接在限位顶板上，该旋转轴的内端活动贯穿旋转底座，所述旋转底座上安装有第一马达，所述第一马达的驱动端固定连接旋转轴，所述支撑套的内端上固定设有轴承连接座，所述支撑套的左侧和轴承连接座的内端分别固定设有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承的内圈固定连接旋转轴的两端，所述旋转轴上的左右两端分别对称设有左旋外螺纹和右旋外螺纹，该左旋外螺纹和右旋外螺纹上通过螺纹结构分别套接有左旋滑块和右旋滑块，所述左旋滑块和右旋滑块上活动铰接短连杆的一端，所述短连杆的另一端活动铰接在长连杆的中部，与左旋滑块上的短连杆连接的长连杆一端铰接在支撑套上，另一端铰接在轴承套圈支撑板上，与右旋滑块上的短连杆连接的长连杆一端铰接在轴承连接座上，另一端铰接在轴承套圈支撑板上，所述轴承套圈支撑板紧密接触轴承套圈内圈，所述轴承套圈的内侧端面接触在旋转底座上。

作为本发明的一种改进，所述轴承限位装置包括限位顶板、轴承套圈定位盘、第一气缸和第二气缸，所述限位顶板滑动卡接在板式机架的横向板上，且板式机架的内侧端面通过两个第一气缸固定连接限位顶板，所述限位顶板的内侧端面通过四个第二气缸固定连接轴承套圈定位盘，所述轴承套圈定位盘的一端活动接触轴承套圈的外侧端面。

作为本发明的一种改进，所述轴承限位装置还包括有滑座、第一燕尾键和滑轨，所述滑座安装在限位顶板的底端，且滑座底端横向对称设有两个第一燕尾键，所述第一燕尾键滑动卡接在滑轨的第一燕尾槽内，所述滑轨的数量为两个，分别横向对称固定在板式机架的横向板顶面上。

作为本发明的一种改进，所述轴承套圈定位盘为环形结构，其内径大于旋转轴的直径，所述限位顶板的内端侧面上内嵌设有滑动轴承，所述滑动轴承的内圈活动套接在旋转轴的外端。

作为本发明的一种改进，所述旋转底座包括电机轴连接板、连接轴、底座和耐磨轴承，所述电机轴连接板的一侧端面固定连接在伺服电机的驱动轴上，该电机轴连接板活动插接在箱式机架内的固定圈上，且电机轴连接板的另一侧端面通过四个均匀分布的连接轴固定连接底座，所述底座活动卡接在箱式机架内固定凸台上，该底座的中心位置上横向贯穿设有耐磨轴承，所述旋转轴上靠近旋转底座的一端端面上内凹有安装槽口，所述安装槽口为圆柱形结构，该侧的旋转轴的外表面上固定连接耐磨轴承的内圈，且安装槽口的内圈上固定连接第一马达的驱动端。

作为本发明的一种改进，所述支撑套包括轴承端座、支撑套板、第一固定耳和键槽，所述轴承端座为环形结构，其一侧端面上横向均匀固定四个支撑套板，所述支撑套板的表面为曲面结构，该支撑套板的内表面上横向内凹设有键槽，且支撑套板的内端活动连接底座，且位于底座的外端上固定设有端盖，所述端盖固定连接支撑套板的一端，所述轴承端座的弧形表面均匀设有八个第一固定耳。

作为本发明的一种改进，所述轴承连接座包括连接座、第二固定耳和限定键，所述连接座为与轴承端座形状及大小相同的环形结构，该连接座的弧形表面均匀设有八个第二固定耳，所述第二固定耳的位置分别与第一固定耳的位置横向对应，连接座的内端固定设有四个限定键，所述限定键卡接在支撑套板上的键槽右端。

作为本发明的一种改进，所述左旋滑块包括左滑块、左旋内螺纹口、第三固定耳和左旋滑动键，所述左滑块为横截面是正方形的长方体结构，其中心位置上竖向贯穿设有左旋内螺纹口，该左滑块的四个侧面上均对称设有两个第三固定耳，且左滑块的四个竖向棱边上凸出有左旋滑动键，所述右旋滑块包括右滑块、右旋内螺纹口、第四固定耳和右旋滑动键，所述右滑块为横截面是正方形的长方体结构，其中心位置上竖向贯穿设有右旋内螺纹口，该右滑块的四个侧面上均对称设有两个第四固定耳，且右滑块的四个竖向棱边上凸出有右旋滑动键，所述左旋滑动键和右旋滑动键均滑动卡接在支撑套板上的键槽内。

作为本发明的一种改进，所述短连杆的一端分别铰接在第三固定耳和第四固定耳上，所述长连杆的一端分别铰接在第一固定耳和第二固定耳上，所述短连杆的另一端铰接在与其处于同一侧的长连杆中部，所述长连杆的另一端铰接在轴承套圈支撑板内侧，且同一侧的相邻两个长连杆铰接在同一个轴承套圈支撑板上，即所述轴承套圈支撑板的数量为四个，且左右两端的长连杆关于轴承套圈支撑板中心对称分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中通过轴承限位装置和轴承套圈夹具分别对轴承套圈进行不同方位上的夹持，分别采用顶住轴承侧端面和撑住轴承内圈的方式进行夹紧，这种方式不会使轴承套圈变形，不会改变轴承内圈的径向尺寸、轴向尺寸、圆度、端面平面度等，具体如下：

1、通过第一气缸带动限位顶板运动，利用限位顶板对旋转轴的端面进行限位，通过第二气缸带动轴承套圈定位盘运动，利用轴承套圈定位盘对轴承套圈端面进行限位；

2、通过第一马达带动旋转轴旋转，使旋转轴上的左旋滑块和右旋滑块沿着轴相对或相向滑动，从而带动连杆运动，连杆带动轴承套圈支撑板径向张开与闭合，从而固定或与松开轴承套圈，方便完成轴承套圈内侧面的夹持。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明结构主视图；

图3为本发明图2中a-a处剖视图；

图4为本发明结构俯视图；

图5为本发明图4中b-b处剖视图；

图6为本发明中限位顶板结构示意图；

图7为本发明中限位顶板剖视图；

图8为本发明中轴承套圈夹具立体结构示意图；

图9为本发明中轴承套圈夹具侧视图；

图10为本发明中轴承套圈夹具主视图；

图11为本发明图10中c-c处剖视图；

图12为本发明图10中d-d处剖视图；

图13为本发明中旋转底座结构示意图；

图14为本发明中旋转底座剖视图；

图15为本发明中支撑套结构示意图；

图16为本发明中支撑套剖视图；

图17为本发明中轴承连接座结构示意图；

图18为本发明中轴承连接座结构主视图；

图19为本发明图18中e-e处剖视图；

图20为本发明中左旋滑块结构示意图；

图21为本发明中左旋滑块剖视图；

图22为本发明中右旋滑块结构示意图；

图23为本发明中右旋滑块主视图；

图24为本发明中右旋滑块剖视图。

图中：1机架、11箱式机架、1101伺服电机轴孔、12板式机架、2轴承限位装置、21限位顶板、22轴承套圈定位盘、23第一气缸、24第二气缸、25滑座、26第一燕尾键、27燕尾滑轨、2701第一燕尾槽、28滑动轴承、3轴承套圈夹具、31伺服电机、32旋转底座、321电机轴连接板、322连接轴、323底座、324耐磨轴承、33端盖、34第一马达、35旋转轴、3501安装槽口、3502左旋外螺纹、3503右旋外螺纹、36支撑套、361轴承端坐、362支撑套板、363第一固定耳、364键槽、37第一轴承、38第二轴承、39左旋滑块、391左滑块、392左旋内螺纹口、393第三固定耳、394左旋滑动键、310右旋滑块、3101右滑块、3102右旋内螺纹口、3103第四固定耳、3104右旋滑动键、311轴承连接座、3111连接座、3112第二固定耳、3113限定键、312长连杆、313短连杆、314轴承套圈支撑板、4轴承套圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-24所示，本发明提供一种技术方案：一种外球面球轴承机械加工用夹具，包括机架1和轴承套圈4，轴承套圈4位于机架1内，机架1分为箱式机架11和板式机架12，板式机架12上设有轴承限位装置2，轴承限位装置2的一端活动接触在轴承套圈4的一侧端面上，轴承限位装置2包括限位顶板21、轴承套圈定位盘22、第一气缸23和第二气缸24，限位顶板21滑动卡接在板式机架12的横向板上，且板式机架12的内侧端面通过两个第一气缸23固定连接限位顶板21，限位顶板21的内侧端面通过四个第二气缸24固定连接轴承套圈定位盘22，轴承套圈定位盘22的一端活动接触轴承套圈4的外侧端面。

如图1-图7所示，轴承限位装置2还包括有滑座25、第一燕尾键26和滑轨27，滑座25安装在限位顶板21的底端，且滑座25底端横向对称设有两个第一燕尾键26，第一燕尾键26滑动卡接在滑轨27的第一燕尾槽2701内，滑轨27的数量为两个，分别横向对称固定在板式机架12的横向板顶面上。

轴承套圈定位盘22为环形结构，其内径大于旋转轴35的直径，限位顶板21的内端侧面上内嵌设有滑动轴承28，滑动轴承28的内圈活动套接在旋转轴35的外端。

如图5和图12所示，轴承套圈4固定卡接在箱式机架11内的轴承套圈夹具3上，轴承套圈夹具3包括伺服电机31、旋转底座32、端盖33、第一马达34、旋转轴35、支撑套36、第一轴承37、第二轴承38、左旋滑块39、右旋滑块310、轴承连接座311、长连杆312、短连杆313和轴承套圈支撑板314，伺服电机31固定安装在与开口端相对的箱式机架11的侧面上，该伺服电机31的驱动轴贯穿箱式机架11侧面上的伺服电机轴孔1101，且该驱动轴的内端固定连接在旋转底座32上，旋转底座32上活动插接有支撑套36，支撑套36内插接有旋转轴35，旋转轴35的外端活动贯穿支撑套36和轴承套圈定位盘22，且活动插接在限位顶板21上，该旋转轴35的内端活动贯穿旋转底座32，旋转底座32上安装有第一马达34，第一马达34的驱动端固定连接旋转轴35，支撑套36的内端上固定设有轴承连接座311，支撑套36的左侧和轴承连接座311的内端分别固定设有第一轴承37和第二轴承38，第一轴承37和第二轴承38的内圈固定连接旋转轴35的两端，旋转轴35上的左右两端分别对称设有左旋外螺纹3502和右旋外螺纹3503，该左旋外螺纹3502和右旋外螺纹3503上通过螺纹结构分别套接有左旋滑块39和右旋滑块310，左旋滑块39和右旋滑块310上活动铰接短连杆313的一端，短连杆313的另一端活动铰接在长连杆312的中部，与左旋滑块39上的短连杆313连接的长连杆312一端铰接在支撑套36上，另一端铰接在轴承套圈支撑板314上，与右旋滑块310上的短连杆313连接的长连杆312一端铰接在轴承连接座311上，另一端铰接在轴承套圈支撑板314上，轴承套圈支撑板314紧密接触轴承套圈4内圈，轴承套圈4的内侧端面接触在旋转底座32上。

如图13和图14所示，旋转底座32包括电机轴连接板321、连接轴322、底座323和耐磨轴承324，电机轴连接板321的一侧端面固定连接在伺服电机31的驱动轴上，该电机轴连接板321活动插接在箱式机架11内的固定圈上，且电机轴连接板321的另一侧端面通过四个均匀分布的连接轴322固定连接底座323，底座323活动卡接在箱式机架11内固定凸台上，该底座323的中心位置上横向贯穿设有耐磨轴承324，旋转轴35上靠近旋转底座32的一端端面上内凹有安装槽口3501，安装槽口3501为圆柱形结构，该侧的旋转轴35的外表面上固定连接耐磨轴承324的内圈，且安装槽口3501的内圈上固定连接第一马达34的驱动端。

如图15和图16所示，支撑套36包括轴承端座361、支撑套板362、第一固定耳363和键槽364，轴承端座361为环形结构，其一侧端面上横向均匀固定四个支撑套板362，支撑套板362的表面为曲面结构，该支撑套板362的内表面上横向内凹设有键槽364，且支撑套板362的内端活动连接底座323，且位于底座323的外端上固定设有端盖33，端盖33固定连接支撑套板362的一端，轴承端座361的弧形表面均匀设有八个第一固定耳363。

如图17-图19所示，轴承连接座311包括连接座3111、第二固定耳3112和限定键3113，连接座3111为与轴承端座361形状及大小相同的环形结构，该连接座3111的弧形表面均匀设有八个第二固定耳3112，第二固定耳3112的位置分别与第一固定耳363的位置横向对应，连接座3111的内端固定设有四个限定键3113，限定键3113卡接在支撑套板362上的键槽364右端。

如图20-24所示，左旋滑块39包括左滑块391、左旋内螺纹口392、第三固定耳393和左旋滑动键394，左滑块391为横截面是正方形的长方体结构，其中心位置上竖向贯穿设有左旋内螺纹口392，该左滑块391的四个侧面上均对称设有两个第三固定耳393，且左滑块391的四个竖向棱边上凸出有左旋滑动键394，右旋滑块310包括右滑块3101、右旋内螺纹口3102、第四固定耳3103和右旋滑动键3104，右滑块3101为横截面是正方形的长方体结构，其中心位置上竖向贯穿设有右旋内螺纹口3102，该右滑块3101的四个侧面上均对称设有两个第四固定耳3103，且右滑块3101的四个竖向棱边上凸出有右旋滑动键3104，左旋滑动键394和右旋滑动键3104均滑动卡接在支撑套板362上的键槽364内。

如图12、图15和图17所示，短连杆313的一端分别铰接在第三固定耳393和第四固定耳3103上，长连杆312的一端分别铰接在第一固定耳363和第二固定耳3112上，短连杆313的另一端铰接在与其处于同一侧的长连杆312中部，长连杆312的另一端铰接在轴承套圈支撑板314内侧，且同一侧的相邻两个长连杆312铰接在同一个轴承套圈支撑板314上，即轴承套圈支撑板314的数量为四个，且左右两端的长连杆312关于轴承套圈支撑板314中心对称分布，对应两端长连杆312的轴承端座361和轴承连接座311的外侧表面上内凹设有流出槽，长连杆312可分别在对应的流出槽内完成旋转运动。

下面对本发明的工作原理作简要说明：本发明中通过轴承限位装置2和轴承套圈夹具3分别对轴承套圈4进行不同方位上的夹持，具体如下：

1、工作人员将轴承套圈4套在轴承套圈支撑板314上，通过第一气缸23带动限位顶板21运动，利用限位顶板21对旋转轴35的端面进行限位，通过第二气缸24带动轴承套圈定位盘22运动，利用轴承套圈定位盘22对轴承套圈4端面进行限位；

2、通过第一马达34带动旋转轴35旋转，使旋转轴35上的左旋滑块39和右旋滑块310沿着轴相对或相向滑动，从而带动连杆运动，连杆带动轴承套圈支撑板314径向张开与闭合，从而固定或与松开轴承套圈4，方便完成轴承套圈4内侧面的夹持，工作时利用轴承套圈支撑板314张开将轴承套圈4固定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。