CN107052987A - 应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是它包括对球体进行同步粗研、精研、抛光的上研磨盘、下研磨盘；所述上研磨盘开有供研磨液及抛光液流入的导孔，所述上研磨盘分布有三圈粒径不同的固结磨料研磨环带，所述下研磨盘分为下内研磨盘和下外研磨盘，所述下内研磨盘开有两组不同的偏心V形槽实现球体的精研及抛光，所述下内研磨盘外圈开有与下外研磨盘配合的半边V形槽，所述下外研磨盘开有与下内研磨盘配合的半边V形槽实现球体的粗研，本发明采用上研磨盘不同环带不同粒径金刚石磨料对三组球体分别同步进行粗研、精研、抛光加工，可整合球体加工工艺，提高加工效率和加工精度、节约成本，降低环境污染。

Description

应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置

技术领域

本发明涉及一种球体表面加工技术，尤其是一种球体表面的精加工技术，具体地说是一种应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置。

背景技术

精密设备如圆度仪、陀螺仪、轴承等都需求高精度的球体，球体的加工质量及批量加工一致性等都对这些设备的精度、可靠性、寿命造成很大的影响。目前工业上常见的加工球类如陶瓷球、硬质合金球等具有硬度高、耐腐蚀、精度高等特点，但普遍存在加工工艺繁琐、加工周期长、加工精度要求高等特点。现有的球类零件加工工艺主要分为粗研磨、半精研磨、精研磨、抛光等，从粗加工到形成成品球普遍需要1~2个星期，严重制约了高精度球体的批量生产加工效率。目前硬质球体多采用碳化硅、氮化硼、金刚石等游离磨料进行加工，游离磨料加工方法存在加工成本高、磨料在硬质球类零件表面包裹不均匀、磨料浓度随着加工时间的改变难以控制，加工效率低、环境污染等问题。采用多工序同步加工并结合固结磨料研磨的方法可有效提高硬质球类零件整体加工效率，提高磨料利用率、降低加工成本，减轻环境污染，推动高精度球体批量高效加工的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有球类加工普遍存在的加工工艺繁琐、加工周期长、磨料利用率低、环境污染等问题，设计一种采用三圈不同环带、不同粒径金刚石固结磨料，在单一设备上同步进行球类粗研、精研、抛光等各道加工工艺，有效提高球类零件整体加工效率，降低加工成本、减小环境污染的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置。

本发明的技术方案是：

一种应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是它主要由上研磨盘6、下外研磨盘7和下内研磨盘8组成，所述的上研磨盘6、下外研磨盘7和下内研磨盘8由各自的驱动装置驱动作同轴线转动，所述的上研盘盘6由外到内分布有三圈不同粒度的固结磨料研抛环带，分别对应粗磨、精磨和抛光加工工艺，所述的下外研磨盘7的内缘和下内研磨盘8的外缘各设有半个V形环槽，它们组成一个供粗磨球体在其中滚动的组合型V形槽11，在所述的下内研磨盘8上偏心设置有外圈偏心V形槽10和内圈偏心V形槽9，外圈偏心V形槽10和内圈偏心V形槽9同心设置，所述的组合型V形槽11与上研6磨上的粗磨固结磨料环带12相对应，外圈偏心V形槽10与上研6磨上的精磨固结磨料环带13相对应，内圈偏心V形槽9与上研6磨上的抛光固结磨料环带14相对应，在上研磨盘6上分别设有供研磨液进入的导孔5和供抛光液进入的斜孔4，所述的导孔5位于斜孔4的外侧。

所述的上研磨盘6采用球磨铸铁材料制成，通过复合电沉积或钎焊金刚石工艺在其底面制备三圈不同直径、不同粒径的金刚石固结磨料研抛环带。

所述的三圈固结磨料研抛环带分为外圈的粗研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为80~100mm之间，金刚石粒径为W40，所述上研磨盘三圈固结磨料研抛环带中圈为精研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为40~60mm之间，金刚石粒径为W5，所述上研磨盘三圈固结磨料研抛环带内圈为抛光金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为15~35mm之间，金刚石粒径为W0.25。

所述的研磨液和抛光液均为去离子水。

所述的下内研磨盘上的两组偏心V形槽的圆形半径分别为50mm和30mm，所述V形槽圆心与下内研磨盘轴心的偏心距为5mm，所述下内研磨盘外边缘开有与所述下外研磨盘组合的半边V形槽，所述半边V形槽距下内研磨盘圆心半径为90mm；下内研磨盘外边缘V形槽用于粗研球体，所述下内研磨盘外圈偏心V形槽用于精研球体，所述下内研磨盘内圈偏心V形槽用于抛光球体。

所述的下外研磨盘转速及转向与下内研磨盘相同或不同。

本发明的有益效果：

本发明能够对陶瓷球、硬质合金球等硬质类球体零件进行粗研、精研、抛光加工，此外也可用于对钢球等普通材料球类进行粗研、精研、抛光加工。

本发明能够通过固结磨料实现球类零件粗研、精研、抛光同步加工，实现传统球类零件加工三道工艺的复合，能够显著减小加工成本，缩短加工时间、提高加工效率，减轻环境污染。

本发明采用上研磨盘不同环带不同粒径金刚石磨料对三组球体分别同步进行粗研、精研、抛光加工，可整合球体加工工艺，提高加工效率和加工精度、节约成本，降低环境污染。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的上研磨盘底面主视图。

图3是本发明的下内研磨盘俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示。

一种应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，它主要由上研磨盘6、下外研磨盘7和下内研磨盘8组成，如图1所示，所述的上研磨盘6、下外研磨盘7和下内研磨盘8由各自的驱动装置驱动作同轴线转动，下外研磨盘转速及转向与下内研磨盘相同或不同。所述的上研盘盘6由外到内分布有三圈不同粒度的固结磨料研抛环带，分别对应粗磨、精磨和抛光加工工艺，如图2所示，上研磨盘6可采用球磨铸铁材料制成，通过复合电沉积或钎焊金刚石工艺在其底面制备三圈不同直径、不同粒径的金刚石固结磨料研抛环带，即：外圈的粗研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为80~100mm之间，金刚石粒径为W40；中圈的精研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为40~60mm之间，金刚石粒径为W5；内圈的抛光金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为15~35mm之间，金刚石粒径为W0.25。所述的下外研磨盘7的内缘和下内研磨盘8的外缘各设有半个V形环槽，它们组成一个供粗磨球体在其中滚动的组合型V形槽11，在所述的下内研磨盘8上偏心设置有外圈偏心V形槽10和内圈偏心V形槽9，外圈偏心V形槽10和内圈偏心V形槽9同心设置，如图3所示，下内研磨盘上的两组偏心V形槽的圆形半径分别为50mm和30mm，所述V形槽圆心与下内研磨盘轴心的偏心距为5mm，所述下内研磨盘外边缘开有与所述下外研磨盘组合的半边V形槽，所述半边V形槽距下内研磨盘圆心半径为90mm；下内研磨盘外边缘V形槽用于粗研球体，所述下内研磨盘外圈偏心V形槽用于精研球体，所述下内研磨盘内圈偏心V形槽用于抛光球体。所述的组合型V形槽11与上研6磨上的粗磨固结磨料环带12相对应，外圈偏心V形槽10与上研6磨上的精磨固结磨料环带13相对应，内圈偏心V形槽9与上研6磨上的抛光固结磨料环带14相对应，在上研磨盘6上分别设有供研磨液进入的导孔5和供抛光液进入的斜孔4，所述的导孔5位于斜孔4的外侧。研磨液和抛光液均为去离子水。

利用本发明的装置进行同步粗研、精研、抛光球体时，可先将100颗粗研球坯1放入所述下外研磨盘与下内研磨盘组合V形槽11内，采用隔离环对球体进行隔离，避免球体之间的碰撞，设定上研磨盘转速为30~40rpm，下内研磨盘转速为80~100rpm，下外研磨盘转向与下内研磨盘转向相反，转速为20~30rpm，从导孔5内注入去离子水研磨液，通过上研磨盘6上的W40大粒径固结磨料环带12对球坯进行粗研加工，加工时间2小时。

利用本发明的装置进行同步粗研、精研、抛光球体加工时，将70颗精研球2放入下内研磨盘8外圈偏心V形槽10内，采用隔离环对球体进行隔离，避免球体之间的碰撞，从导孔5注入去离子水研磨液，通过上研磨盘6上的W5小粒径固结磨料环带13对球体进行精研加工，加工时间2小时。

利用本发明的装置进行同步粗研、精研、抛光球体加工时，将40颗抛光球3放入下内研磨盘8内圈偏心V形槽9内，采用隔离环对球体进行隔离，避免球体之间的碰撞，从斜孔4注入去离子水，通过上研磨盘6上的纳米金刚石固结磨料环带14对球体进行抛光加工，抛光加工2小时。

上述加工方法不仅能够单独进行粗研、精研、抛光加工，还能实现不同球体的同步粗研、精研、抛光加工。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是它主要由上研磨盘（6）、下外研磨盘（7）和下内研磨盘（8）组成，所述的上研磨盘（6）、下外研磨盘（7）和下内研磨盘（8）由各自的驱动装置驱动作同轴线转动，所述的上研磨盘（6）由外到内分布有三圈不同粒度的固结磨料研抛环带，分别对应粗磨、精磨和抛光加工工艺，所述的下外研磨盘（7）的内缘和下内研磨盘（8）的外缘各设有半个V形环槽，它们组成一个供粗磨球体在其中滚动的组合型V形槽（11），在所述的下内研磨盘（8）上偏心设置有外圈偏心V形槽（10）和内圈偏心V形槽（9），外圈偏心V形槽（10）和内圈偏心V形槽（9）同心设置，所述的组合型V形槽（11）与上研磨盘（6）上的粗磨固结磨料环带（12）相对应，外圈偏心V形槽（10）与上研磨盘（6）上的精磨固结磨料环带（13）相对应，内圈偏心V形槽（9）与上研磨盘（6）上的抛光固结磨料环带（14）相对应，在上研磨盘（6）上分别设有供研磨液进入的导孔（5）和供抛光液进入的斜孔（4），所述的导孔（5）位于斜孔（4）的外侧。

2.根据权利要求1所述的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是所述的上研磨盘（6）采用球磨铸铁材料制成，通过复合电沉积或钎焊金刚石工艺在其底面制备三圈不同直径、不同粒径的金刚石固结磨料研抛环带。

3.根据权利要求2所述的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是所述的三圈固结磨料研抛环带分为外圈的粗研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为80~100mm之间，金刚石粒径为W40，所述上研磨盘三圈固结磨料研抛环带中圈为精研金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为40~60mm之间，金刚石粒径为W5，所述上研磨盘三圈固结磨料研抛环带内圈为抛光金刚石环带，分布在距上研磨盘圆心半径为15~35mm之间，金刚石粒径为W0.25。

4.根据权利要求1所述的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是所述的研磨液和抛光液均为去离子水。

5.根据权利要求1所述的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是所述的下内研磨盘上的两组偏心V形槽的圆形半径分别为50mm和30mm，所述V形槽圆心与下内研磨盘轴心的偏心距为5mm，所述下内研磨盘外边缘开有与所述下外研磨盘组合的半边V形槽，所述半边V形槽距下内研磨盘圆心半径为90mm；下内研磨盘外边缘V形槽用于粗研球体，所述下内研磨盘外圈偏心V形槽用于精研球体，所述下内研磨盘内圈偏心V形槽用于抛光球体。

6.根据权利要求1所述的应用于同步粗研、精研、抛光球体的加工装置，其特征是所述的下外研磨盘转速及转向与下内研磨盘相同或不同。