CN102513897A - 一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，涉及硬质合金制造技术领域，旨在解决传统硬度合金球加工效率低下、生产成本高、加工精度低和生产工序多等技术问题。本发明的磨床转台（1）上磁吸附有球墨铸铁板（2）；齿轮（3）固定设于球墨铸铁板（2）旋转中心位置，且两者同心；带圈环槽的环形齿轮盘（4）外表面与齿轮（3）外表面齿合连接；支承支架E（6）和支承支架F（7）的立柱下端与磨床固定连接，其上端均连接有悬臂，悬臂前端均设有滚珠轴承，两个滚珠轴承的外表面分别与环形齿轮盘（4）外表面齿合连接；磨床金刚石砂轮（8）设于环形齿轮盘（4）上方，其工作面可覆盖环形齿轮盘（4）的内圆。
Description
技术领域
本发明涉及硬质合金制造技术领域，特别是一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置。
背景技术
硬质合金制造工艺主要由混合料制备、成形压坯和烧结三大部分组成。硬质合金球通常是作为阀芯和阀座配套使用，球径大小通常都在20毫米以上，因此对它的尺寸精度和形状精度都有很高的要求。由于硬质合金制造工艺特性所限，成形压坯球体烧结出来后尺寸精度和形状精度只能控制到一定限度，要达到使用要求，还必须通过后续加工来实现。采用钢球磨盘磨球工艺技术、球和球、球和磨科磨粒之间的摩擦刮削研磨方式虽然可以用来加工能达到技术要求的硬度合金球，但是加工效率极其低下，生产成本非常高。和其他需要用后续加工来达到尺寸和形位要求的硬质合金产品一样，只有用人造金刚石砂轮来高速磨削，才能快速的去除需要加工的余量。常规的磨加工只能加工平面、圆柱面和圆锥面，怎样才能实现快速去除硬质合金球加工余量的磨加工技术是业内工程技术人员要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明旨在解决传统硬度合金球加工效率低下、生产成本高、加工精度低和生产工序多等技术问题，以提供使用立式平面磨床、可一次性批量加工合金球，并具有成品精度高、生产效率高、生产成本低等优点的高速磨削加工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中磨床转台1上磁吸附有球墨铸铁板2；齿轮3固定设于球墨铸铁板2旋转中心位置，且两者同心；带圈环槽的环形齿轮盘4外表面与齿轮3外表面齿合连接；支承支架E6和支承支架F7的立柱下端与磨床固定连接，其上端均连接有悬臂，悬臂前端均设有滚珠轴承，两个滚珠轴承的外表面分别与环形齿轮盘4外表面齿合连接；磨床金刚石砂轮8设于环形齿轮盘4上方，其工作面可完全覆盖环形齿轮盘（4）的内圆。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的球墨铸铁板2为HT100高耐磨铸铁，厚度为18～20毫米，并经淬火后低温回火处理，硬度为HRC47～51。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的齿轮3与环形齿轮盘4的模数相同。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的齿轮的材料为增强尼龙66，规格为Z30X4；齿轮高60mm，凸骨外径为φ132 mm，厚度为8mm。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的环形齿轮盘4材料为增强尼龙66，规格为Z79X4；环形齿盘外径为φ324 mm，内径为φ260mm，环槽内径为φ302mm，环槽宽8.5 mm，环形齿盘高度小于合金球加工后成品直径2mm。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的磨床金刚石砂轮8为树脂给合剂砂轮，其工作面外径为φ600 mm，砂轮粒度120#，浓度为120%。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述的磨床转台1的工作转速20r/min，砂轮工作转速100r/min，每次进给量0.01～0.02 mm。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置之有益效果：
1. 与传统磨钢球的方法相比，加工效率可提高数十倍；
2. 生产成本降低较传统方法数倍；
3. 设计合理，制造简单，且装拆方便，不损伤原机床性能。不磨球时松开螺钉很容易拆掉支架E、支架F及齿轮盘，松开磁力拿掉球墨铸铁板及齿轮，磨床上只留下用焊接方法联接的立柱，而立柱比圆台顶面低，不影响磨其它产品正常工作。
附图说明
图1 本发明立体示意图
图2 为图1之A-A局部旋转剖视图
图中标号说明：
1磨床转台、2球墨铸铁板、3齿轮、4齿轮盘、5合金球、6支架E、7支架F、8磨床金刚石砂轮、9滚轮、10轴承、11螺销、12悬臂、13立柱、14螺钉、15垫块
具体实施方式
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其中所述立式平面磨床放置被加工产品的磁力磨床转台1上面有一和它用磁力吸紧的球墨铸铁板2，球墨铸铁板2的台面和磨床转台1沿下床身基座上有一使球旋转的旋转组合装置，旋转组合装置紧固联接在球墨铸铁板2旋转中心上。旋转组合装置由与旋转中心重合的齿轮3、相咬合的环形齿盘4及支承支架E和支承支架F构成，支承支架E和支承支架F的立柱焊接于磨床上。齿轮3上有圈凸骨，环形齿轮盘4上有圈环槽，支架E、F上装有滚珠轴承，齿轮3上的凸骨和支架E、F上的滚珠轴承卡在环形齿轮盘4上的环槽中，并由支承支架E、F抵靠环形齿轮盘4使环形齿轮盘4与齿轮3咬合且环形齿轮盘4的底面高于球墨铸铁板2顶面，环形齿轮盘4由齿轮3带动旋转。被加工的硬质合金球5毛坯放在环形齿轮盘4中，硬质合金球5自然与球墨铸铁板2顶面接触。加工时放球的个数由球的大小而定，直到放不下为止。特殊定制的磨床金刚石砂轮8覆盖环形齿轮盘4的内圆，调整磨床金刚石砂轮8的高度至被加工球的高点，启动磨床转台1和磨床金刚石砂轮8进行磨球加工，磨床转台1旋转带动齿轮3旋转，齿轮3带动环形齿轮盘4旋转，球墨铸铁板2顶面和磨床金刚石砂轮8的工作面反向运动造成对合金球体横向轴的摩擦作用，环形齿轮盘4内壁面对球体、球体和球体之间纵向轴的摩擦作用使球体作无规则的滚动和转动，球面上每一个点都会出在可被磨削的球的顶部，用磨床金刚石砂轮8进给操作来控制球径的大小，最终完成硬质合金球的磨削加工。
球墨铸铁板2为进口HT100高耐磨铸铁，厚度18～20毫米。热处理要求：淬火后低温回火，硬度在HRC47～51。齿轮3的模数和环形齿盘4的模数相同。齿轮3的材料为增强尼龙66，规格为：Z30X4；齿轮3高60mm，凸骨外径φ132 mm，厚度为8 mm。环形齿盘4的材料为增强尼龙66，规格为：Z79X4；环形齿盘4外径为φ324 mm，内径φ260mm，环槽内径φ302 mm，环槽宽8.5 mm，环形齿盘4高度为合金球加工后成品尺寸减2 mm。磨床金刚石砂轮8工作面外径为φ600 mm，中心孔直径为φ40 mm，厚度为5-7 mm，砂轮为树脂给合剂砂轮，粒度120#，浓度为120%。
磨加工工艺参数如下：
1） 放置被加工球圆台转速20r/min。
2） 砂轮转速100r/min。
3） 每次进给量0.01～0.02 mm。
本发明的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，通过以下实例予以进一步说明。
实施例1
产品规格及技术要求：球直径φ26+0.03 mm 圆度0.01 粗糙度0.8
合金球毛坯状态：球直径φ28～φ29 mm 圆度0.9～1.3 粗糙度＞3.2
选用高度为26 mm的环形齿盘并安装调试好制造球旋转的旋转组合装置，环形齿盘内可放59个合金球毛坯，调整磨床金刚石砂轮，使其工作面完全覆盖环形齿轮盘（4）的内圆。启动圆台转盘和磨床金刚石砂轮，按照工艺参数要求进行磨加工。一次进给间隔时间约20秒，磨到要求尺寸后不进刀磨3～5分钟，40～50分钟完成一批次加工，精磨后的球都控制在球直径φ26+0.02 mm、圆度0.01 、粗糙度0.8内。
实施例2
产品规格及技术要求：球直径φ35+0.03 mm 圆度0.01 粗糙度0.8
合金球毛坯状态：球直径φ37～φ38 mm 圆度0.9～1.3 粗糙度＞3.2
选用高度为33 mm的环形齿盘并安装调试好制造球旋转的旋转组合装置，环形齿盘内可放35个合金球毛坯，对好砂轮，启动圆台转盘和磨床金刚石砂轮，按照工艺参数要求进行磨加工。一次进给间隔时间约20秒，磨到要求尺寸后不进刀磨3～5分钟，40～50分钟完成一批次加工，精磨后的球都控制在球直径φ26+0.02 mm、圆度0.01、粗糙度0.8内。
Claims (7)
1.一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：磨床转台（1）上磁吸附有球墨铸铁板（2）；齿轮（3）固定设于球墨铸铁板（2）旋转中心位置，且两者同心；带圈环槽的环形齿轮盘（4）外表面与齿轮（3）外表面齿合连接；支承支架E（6）和支承支架F（7）的立柱下端与磨床固定连接，其上端均连接有悬臂，悬臂前端均设有滚珠轴承，两个滚珠轴承的外表面分别与环形齿轮盘（4）外表面齿合连接；磨床金刚石砂轮（8）设于环形齿轮盘（4）上方，其工作面可完全覆盖环形齿轮盘（4）的内圆。
2.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的球墨铸铁板（2）为HT100高耐磨铸铁，厚度为18～20毫米，并经淬火后低温回火处理，硬度为HRC47～51。
3.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的齿轮（3）与环形齿轮盘（4）的模数相同。
4.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的齿轮的材料为增强尼龙66，规格为Z30X4；齿轮高60mm，凸骨外径为φ132 mm，厚度为8mm。
5.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的环形齿轮盘4材料为增强尼龙66，规格为Z79X4；环形齿盘外径为φ324 mm，内径为φ260mm，环槽内径为φ302mm，环槽宽8.5 mm，环形齿盘高度小于合金球加工后成品直径2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的磨床金刚石砂轮（8）为树脂给合剂砂轮，其工作面外径为φ600 mm，砂轮粒度120#，浓度为120%。
7.根据权利要求1所述的一种用立式平面磨床磨加工硬质合金球的装置，其特征在于：所述的磨床转台（1）的工作转速20r/min，砂轮工作转速100r/min，每次进给量0.01～0.02 mm。
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