CN110103084B - 水钻坯件磨抛加工方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水钻坯件磨抛加工方法和系统，磨抛机械中采用圆锥面磨削加工先将水钻坯件的上半球和/或下半球加工成圆锥形，再进行斜面磨抛加工，提高了磨抛加工精度和抛光效率，提高了整个水钻坯件磨抛系统的加工品质，降低了使用成本。并且，在磨抛机械中合理布局磨具和加工工位及工序，减少了过渡等待空位，减小了机台体积，提高了机台利用率和生产效率。

Description

水钻坯件磨抛加工方法和系统

技术领域

本发明属于水晶制品磨抛加工领域，涉及一种对水钻坯件进行自动化磨抛加工的水钻坯件磨抛加工方法和系统。

背景技术

现有技术中，水钻坯件的自动磨抛系统(包括顶端面磨抛加工)，包括：上料工位，设置有能够将水钻坯件固定在夹具上的上料机构；至少一个对水钻坯件的上半球进行磨削加工的上半球磨削工位和至少一个对水钻坯件的上半球进行抛光加工的上半球抛光工位；对接工位，设置有能够将水钻坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上并能够将两个夹具进行位置对换的对接机构；至少一个对水钻坯件的下半球进行磨削加工的下半球磨削工位和至少一个对水钻坯件的下半球进行抛光加工的下半球抛光工位；至少一个对水钻坯件的下半球进行顶端面磨削加工的顶端面磨削工位和至少一个对水钻坯件的下半球进行顶端面抛光加工的顶端面抛光工位；下料工位，设置有能够将水钻坯件从夹具上拆卸下来的下料机构；其中，所述磨削工位上均设有磨削机构，所述抛光工位上均设有抛光机构。将水钻坯件在各工位之间进行流转的转移机构，有机头旋转架形式、机械手旋转架形式和机械手轨道形式。

现有技术中，水钻类产品的磨抛加工方法如下：

上料(包括空夹具的夹具针预热→沾粉→上珠→粘接)→上半球斜面磨削加工→上半球斜面抛光加工→对接(包括空夹具的夹具针预热→沾粉→夹具对抵→对空夹具的夹具针加热熔胶粘接上水钻坯件→对另一夹具的夹具针加热去胶→冷却夹具针使粘接固定)→下半球斜面磨削加工→下半球斜面抛光加工→顶端面磨削加工→顶端面抛光加工→下料(包括对夹具加热去胶→下珠及清洁夹具针)端面磨抛加工。采用上述加工方法的自动磨抛系统如公开号为CN203676331U、CN203622136U、CN102366914A、CN103072059A、CN103273397A、CN203622137U、CN203622134U、CN203622135U等专利文献所公开的设备。

公开号为CN104647164的专利文献中公开了一种水钻坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自右向左依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自左向右依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位设置用于将加工好的水钻坯件从夹具上取下来并将待加工的水钻坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水钻坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位设置用于将水钻坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；其特征在于，所述磨抛机械包括：一磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的前侧和后侧设置磨抛机构；一上半球加工序列，包括位于所述磨具序列前侧的、左右排列的多个磨抛机构，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球加工序列，包括位于所述磨具序列后侧的、左右排列的多个磨抛机构，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；所述上下料机械包括：一上料序列，包括左右排列的两个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括左右排列的两个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调，上料序列中的另一个第一夹具座和下料序列中的另一个第二夹具座分别固定在上下料底座上；上料序列中的两个第一夹具座之间以及上料序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列中的两个第二夹具座之间以及下料序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转；所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列中的第一对接上夹具座和第三夹具座之间以及前对接序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列中的第二对接上夹具座和第四夹具座之间以及后对接序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

上述方案中，空夹具先在上下料机械的上料序列中的第一夹具座上上料粘接水钻坯件，再通过第一左右转移机构在磨抛机械的上半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水钻坯件的上半球磨抛加工，然后通过第一左右转移机构移动至对接机械的前对接序列中的第一对接上夹具座上进行对接，该夹具在对接后成为空夹具，第一对接下夹具座上的另一空夹具在对接后成为粘接有水钻坯件的带件夹具，该带件夹具通过竖直转动架的转动调换至后对接序列中，再通过第二左右转移机构移动至磨抛机械的下半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水钻坯件的上半球磨抛加工，然后通过第二左右转移机构移动至上下料机械的下料序列中第二夹具座上进行下料卸下加工好的水钻坯件，最后通过第一水平转动架转换至上料序列中进行另一批水钻坯件的上料；同时进行的是，上述对接后的空夹具通过第一左右转移机构移动至前对接序列中的第三夹具座上，再通过第二水平转动架的转动调换至后对接序列中，然后通过第二左右转移机构移动至第二对接上夹具座上，最后通过竖直转动架的转动调换至前对接序列中等待另一批水钻坯件的对接。该方案，适用于水钻坯件的上半球磨抛和下半球磨抛在同一个加工循环中，相对于现有技术，机台结构紧凑，工位和机构布置更加合理，体积较小，便于实施机台维护和封闭式管理，有利于改善生产车间环境。各工位及转移机构的等待时间更少、效率更高，进一步提高了整个自动磨抛系统的加工效率和可靠性。其中，磨抛机械采用单一磨具序列，前后两个磨抛机构共用一个磨抛磨具，因上下半球磨削和抛光位置不对应，存在较多的过渡等待空位，造成机台体积大、利用率低。

公开号为CN104959892的专利文献公开了一种水钻坯件磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位设置用于将加工好的水钻坯件从夹具上取下来并将待加工的水钻坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水钻坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位设置用于将水钻坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；所述磨抛机械包括：一上半球磨具序列，具有左右排列的多个上半球磨抛磨具，上半球磨抛磨具的前侧设置上半球磨抛机构，多个上半球磨抛机构左右排列形成一上半球加工序列，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球磨具序列，具有左右排列的多个下半球磨抛磨具，下半球磨抛磨具的后侧设置下半球磨抛机构，多个下半球磨抛机构左右排列形成一下半球加工序列，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；上半球磨具序列位于下半球磨具序列的前侧。

上述方案中，磨抛机械采用前后两个磨具序列分别对应上半球和下半球的磨抛加工，从而减少过渡等待空位，机台体积小，机台利用率高。

上述斜面磨削加工是指固定有水钻坯件的夹具针与磨削磨具的磨削面呈锐角夹角进行磨削，现有技术中，在上述斜面磨削加工工位上需要将水钻的一个半圆球磨削形成多棱锥形，每个斜面的磨削量都比较大，这样导致斜面磨削加工工位需要占据较多的加工时间影响各工位的合理布局和加工效率，并且较大的磨削量导致磨削加工精度较低，这样就增加了后续斜面抛光加工时间和加工难度，限制了整个水钻坯件磨抛系统的加工品质和使用成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种水钻坯件磨抛加工方法和系统，磨抛机械中采用圆锥面磨削加工先将水钻坯件的上半球和/或下半球加工成圆锥形，再进行斜面磨抛加工，以提高磨抛加工精度和抛光效率，提高整个水钻坯件磨抛系统的加工品质，降低使用成本。

本发明的目的之二是提供一种水钻坯件磨抛加工方法和系统，在磨抛机械中合理布局磨具和加工工位及工序，减少过渡等待空位，减小机台体积，提高机台利用率和生产效率。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种水晶坯件磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位(1)、多个上半球磨抛工位和对接工位(3)，沿第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位(3)、多个下半球磨抛工位和上下料工位(1)；其中，上下料工位(1)设置用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位(3)设置用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；所述磨抛机械包括：一上半球磨具序列，具有左右排列的多个上半球磨抛磨具，上半球磨抛磨具的一侧设置上半球磨抛机构，多个上半球磨抛机构左右排列形成一具有所述多个上半球磨抛工位的上半球加工序列，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球磨具序列，具有左右排列的多个下半球磨抛磨具，下半球磨抛磨具的一侧设置下半球磨抛机构，多个下半球磨抛机构左右排列形成一具有所述多个下半球磨抛工位的下半球加工序列，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；其特征在于，所述的多个上半球磨抛工位包括依次设置的上半球圆锥面磨削工位(21)、上半球斜面磨削工位(22)和上半球斜面抛光工位；所述的多个下半球磨抛工位包括依次设置的下半球圆锥面磨削工位(41)、下半球斜面磨削工位(42)和下半球斜面抛光工位；上半球圆锥面磨削工位(21)和下半球斜面抛光工位前后相对设置，上半球斜面抛光工位和下半球圆锥面磨削工位(41)前后相对设置。

作为优选，所述上半球斜面磨削工位(22)和下半球斜面磨削工位(42)前后相对设置，两者共用一个磨削磨具。

作为优选，所述上半球斜面磨削工位(22)和上半球斜面抛光工位之间设置有上半球斜面精磨工位(23)，上半球斜面抛光工位包括上半球斜面一次抛光工位(24)和上半球斜面二次抛光工位(25)；下半球斜面磨削工位(42)和下半球抛光工位之间设置有下半球斜面精磨工位(43)，下半球斜面抛光工位包括下半球一次抛光工位(44)和下半球二次抛光工位(45)；其中，上半球圆锥面磨削工位(21)和下半球二次抛光工位(45)前后相对设置，下半球圆锥面磨削工位(41)与上半球斜面二次抛光工位(25)前后相对设置；上半球斜面磨削工位(22)和下半球一次抛光工位(44)前后相对设置，下半球斜面磨削工位(42)和上半球斜面一次抛光工位(24)前后相对设置；所述上半球斜面精磨工位(23)和下半球斜面精磨工位(43)前后相对设置，两者共用一个磨抛磨具。

作为优选，上半球磨抛磨具和下半球磨抛磨具设置在上半球磨抛工位和下半球磨抛工位之间；或者，上半球磨抛磨具和下半球磨抛磨具设置在上半球磨抛工位和下半球磨抛工位的外侧；或者，一部分上半球磨抛磨具和一部分下半球磨抛磨具设置在上半球磨抛工位和下半球磨抛工位上半球磨抛工位和下半球磨抛工位之间或者外侧。

作为优选，所述上半球磨抛磨具和下半球磨抛磨具均为辊式磨具，包括磨削辊和抛光辊，磨削辊的直径小于抛光辊的直径，两者的直径比例为1:1.5～3。

进一步优选，磨削辊设置在与其对应的磨抛加工工位上的磨抛机构的下方或者外侧，该磨抛机构包括用于安装夹具的磨抛夹具座，磨抛夹具座上设置夹具锁紧装置和分度转换装置，磨抛夹具座在第一位置接收夹具，磨抛夹具座在第二位置进行磨抛加工，该第二位置在第一位置的下方、前方或者后方，磨抛夹具座由夹具座驱动装置驱动在第一位置和第二位置之间进行转换，其进给路线是上下升降、前后移动、前后摆动中的一种或多种的组合。

作为优选，所述上下料机械包括：一上料序列，包括至少一个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括至少一个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调；上料序列的第一夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列的第二夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

作为优选，所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列的第一对接上夹具座、第三夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列的第二对接上夹具座、第四夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

一种水晶坯件磨抛加工方法，采用如上所述的一种水晶坯件磨抛系统。

一种水晶坯件磨抛加工方法，包括如下步骤：

1)将待加工的水钻坯件粘接固定在一个夹具的夹具针上，水钻坯件的上半球暴露在外；

2)对水钻坯件的上半球进行圆锥面磨削加工；

3)对水钻坯件的上半球进行斜面磨削加工；

4)对水钻坯件的上半球进行斜面抛光加工；

5)将完成上半球磨抛加工的水钻坯件对接固定在另一个夹具的夹具针上，水钻坯件的下半球暴露在外；

6)对水钻坯件的下半球进行圆锥面磨削加工；

7)对水钻坯件的下半球进行斜面磨削加工；

8)对水钻坯件的下半球进行斜面抛光加工；

9)将加工好的水钻坯件从夹具的夹具针上卸下。

本发明由于采用了以上的技术方案，磨抛机械中采用圆锥面磨削加工先将水钻坯件的上半球和/或下半球加工成圆锥形，再进行斜面磨抛加工，提高了磨抛加工精度和抛光效率，提高了整个水钻坯件磨抛系统的加工品质，降低了使用成本。并且，在磨抛机械中合理布局磨具和加工工位及工序，减少了过渡等待空位，减小了机台体积，提高了机台利用率和生产效率。

附图说明

图1是本发明水钻坯件磨抛系统的加工流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、

“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明所述的前后左右方向是：以图1中，上为前，下为后，左为左，右为右。这是为了描述方便，实际中也可以进行相应调整而不影响各机构连接和动作，这些都落入本发明的保护范围内。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示的一种水钻坯件磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构(图上未示出，现有技术)，沿前面的第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位1、多个上半球磨抛工位(上半球圆锥面磨削工位21、上半球斜面磨削工位22、上半球斜面精磨工位23、上半球斜面一次抛光工位24、上半球斜面二次抛光工位25)和对接工位3，沿后面的第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位3、多个下半球磨抛工位(下半球圆锥面磨削工位41、下半球斜面磨削工位42、下半球斜面精磨工位43、下半球一次抛光工位44、下半球二次抛光工位45)和上下料工位1；其中，上下料工位1设置用于将加工好的水钻坯件从夹具上取下来并将待加工的水钻坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水钻坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位3设置用于将水钻坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移。

所述磨抛机械包括：一上半球磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的一侧设置上半球磨抛机构，多个上半球磨抛机构左右排列形成一上半球加工序列，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的一侧设置下半球磨抛机构，多个下半球磨抛机构左右排列形成一下半球加工序列，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

上半球磨具序列和下半球磨具序列中的各磨抛磨具可以是各自独立的，也可以是上半球磨具序列和下半球磨具序列中的若干个磨抛磨具是两者共用的(一个磨抛磨具同时在两个磨具序列中出现，即一个上半球磨抛工位和一个下半球磨抛工位共用一个磨抛磨具)。

上述磨抛磨具可以为盘式磨具或辊式磨具。本实施例中，磨抛磨具为辊式磨具，每个磨抛磨具的转轴两端均通过轴承座安装在拖板上，拖板左右滑动设置在磨抛底座上并由平动电机驱动左右往复移动，左右排列的多个磨抛磨具的拖板固定连接同步移动，相邻的磨抛磨具的转轴通过联轴器连接同步转动，磨具电机通过传动轮与其中一个磨抛磨具的转轴传动连接。该磨抛磨具的转轴与传动轮通过花键连接。磨抛底座上安装一摆杆，摆杆的中间与磨抛底座铰接，摆杆的上端与拖板活动连接，摆杆的下端通过曲柄连杆与平动电机连接。在其他实施方式中，磨抛磨具也可以是各自独立驱动进行左右往复移动的。在其他实施方式中，磨抛磨具还可以是不进行左右往复移动的，磨抛加工时由磨抛机构进行左右往复移动。

所述磨抛机构可以是公开号为CN203918748、CN203863461、CN203863514、CN203863460、CN104647164、CN104959892等专利文献所公开的结构，包括一安装座和用于放置夹具的夹具座，夹具座上设置有夹具锁紧装置和分度转换装置。上述上半球加工序列或下半球加工序列中的多个磨抛机构可以是一个磨抛角度的，也可以是分别形成多个不同的磨抛角度。上述磨抛角度是指磨抛机构中的夹具的夹具针的轴向与磨具的磨抛面所成的夹角，多个磨抛角度就能够在水钻球坯上磨抛加工出不同角度的刻面。本实施例中，磨抛机构仅实现夹具锁紧、磨抛进给和分度转换动作，是不进行左右往复移动的。在其他实施方式中，磨抛机构也可以是由驱动装置驱动进行左右往复移动的。

左右转移机构参见公开号为CN103273399、CN104647164、CN104669087等专利文献，均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；所述上下料机械、磨抛机械和对接机械的前后两侧上方都分别设置有左右连接的横梁，所述转移机械手包括左右滑动设置在横梁上的滑动座和一夹具拨叉，夹具拨叉的下端与夹具背部的手柄配合夹持，夹具拨叉的上端与滑动座铰接，夹具拨叉通过气缸驱动上下摆动，当其摆动至上位时，夹具拨叉与夹具背部的手柄分离，当其摆动至下位时，夹具拨叉的下端夹具背部的手柄配合夹持，从而可以推动夹具沿滑槽左右滑移，这样结构简单合理、运动可靠、效率高、制造成本低。多个转移机械手的滑动座之间通过若干连接杆串接同步移动，多个夹具拨叉的铰接轴固定连接为一体，夹具拨叉的上端固定在其铰接轴上，多个夹具拨叉由同一个气缸驱动同步摆动。所述转移驱动装置为一电机，该电机与滑动座通过减速机构、齿轮和齿条传动连接。所述第一左右转移机构和第二左右转移机构结构相同。在其他实施方式中，左右转移机构也可以是现有技术中已经公开的其他结构，例如转移机械手上的夹具拨叉上下移动结构等。

本实施例中，如图1所示，上半球磨具序列包括依次设置的上半球磨削辊A、上半球磨削辊B、精磨辊、上半球抛光辊A和上半球抛光辊B，上半球磨削辊A的一侧设置用于对水钻坯件进行上半球圆锥面磨削加工的上半球圆锥面磨削工位21，上半球磨削辊B的一侧设置用于对水钻坯件进行上半球斜面磨削加工的上半球斜面磨削工位22，精磨辊的前侧设置用于对水钻坯件进行上半球斜面精磨加工的上半球斜面精磨工位23，上半球抛光辊A的一侧设置用于对水钻坯件进行上半球斜面一次抛光加工的上半球斜面一次抛光工位24，上半球抛光辊B的一侧设置用于对水钻坯件进行上半球斜面二次抛光加工的上半球斜面二次抛光工位25；下半球磨具序列包括依次设置的下半球磨削辊A、下半球磨削辊B、精磨辊、下半球抛光辊A和下半球抛光辊B，下半球磨削辊A的一侧设置用于对水钻坯件进行下半球圆锥面磨削加工的下半球圆锥面磨削工位41，下半球磨削辊B的一侧设置用于对水钻坯件进行下半球斜面磨削加工的下半球斜面磨削工位42，精磨辊的后侧设置用于对水钻坯件进行下半球斜面精磨加工的下半球斜面精磨工位43，下半球抛光辊A的一侧设置用于对水钻坯件进行下半球斜面一次抛光加工的下半球斜面一次抛光工位44，下半球抛光辊B的一侧设置用于对水钻坯件进行下半球斜面二次抛光加工的下半球斜面二次抛光工位45。其中，上半球圆锥面磨削工位21、上半球斜面磨削工位22、上半球斜面精磨工位23、上半球斜面一次抛光工位24、上半球斜面二次抛光工位25、下半球圆锥面磨削工位41、下半球斜面磨削工位42、下半球斜面精磨工位43、下半球一次抛光工位44和下半球二次抛光工位45上分别设置有与其加工工序相对应的磨抛机构。

其中，所述圆锥面磨削加工是指：固定有水钻坯件的夹具针与磨削磨具的磨削面呈锐角夹角进行磨削，并且在磨削过程中夹具针连续自转从而将夹具针前端固定的水钻坯件加工出圆锥面或者近似圆锥面。所述斜面磨削加工是指：固定有水钻坯件的夹具针与磨削磨具的磨削面呈锐角夹角进行磨削，并且在磨削过程中夹具针不转动从而将夹具针前端固定的水钻坯件加工出倾斜的平面或者近似平面，磨削完成后夹具针转动进行换面磨削加工。所述斜面抛光加工是指：固定有水钻坯件的夹具针与抛光磨具的抛光面呈锐角夹角进行抛光，并且在抛光过程中夹具针不转动从而将夹具针前端固定的水钻坯件加工出倾斜的平面或者近似平面，抛光完成后夹具针转动进行换面抛光加工。所述斜面精磨加工是指：采用磨具粒度、磨具硬度和/或磨抛效果介于磨削磨具和抛光磨具之间的磨具对水钻坯件进行如上步骤的斜面磨抛加工。设置斜面精磨加工，有利于减少抛光磨具损耗降低成本，有助于提升抛光效率和抛光品质。当然，在其他实施方式中，斜面精磨工位上也可以设置与斜面磨削工位或者斜面抛光工位相同的磨具，即相当于多进行一次斜面磨削加工或者下面抛光加工。

这样，磨抛机械中采用圆锥面磨削加工先将水钻坯件的上半球和/或下半球加工成圆锥形，再进行斜面磨抛加工，大大减小了斜面磨削加工工序的磨削量，缩短了磨抛机构的磨削进给行程，提高了斜面初加工精度，保证了后续斜面磨抛加工精度和抛光效率，提高了整个水钻坯件磨抛系统的加工品质和加工效率，降低了使用成本。当然，在其他实施方式中，也可以不采用圆锥面磨削加工，仅进行斜面磨削加工。在其他实施方式中，也可以不采用斜面精磨加工，仅进行常规的斜面磨削加工。

当系统采用辊式磨具时，磨具的磨削面是一个圆周面，为了使得磨抛加工出来的水钻斜面更接近平面(避免圆弧面)，需要磨抛辊的直径越大越好(辊直径远大于水钻坯件直径)，对于抛光加工，因是最后的斜面磨抛工序并且抛光磨具损耗较大，尤其需要抛光磨具具有更大的直径。

在其他实施方式中，上半球磨具序列和下半球磨具序列可以采用各自独立的精磨辊。但本实施例中，优选采用上半球磨具序列和下半球磨具序列共用一个磨抛磨具(精磨辊)，使得磨抛机械和整个磨抛系统布局更加合理，占用空间更小，设备使用率更高，并且这样精磨辊的直径可以更大，可以具有较好平面度的斜面磨抛加工效果，也有利于提高后续抛光加工精度和加工效率。

在其他实施方式中，磨抛磨具可以设置在上半球磨抛加工工位和下半球磨抛加工工位之间(即各工位上磨抛机构在机台外侧)，也可以设置在上半球磨抛加工工位和下半球磨抛加工工位的外侧(即各工位上磨抛机构在机台内侧)，还可以是“一部分工位上的磨抛磨具/磨抛机构设置在机台外侧，一部分工位上的磨抛磨具/磨抛机构设置在机台内侧。”本实施例中，优选磨抛磨具设置在上半球磨抛加工工位和下半球磨抛加工工位之间(即各工位上磨抛机构在机台外侧)，这样，将重量较大的磨抛磨具放置于机台中间，系统加工运行稳定性更好，也便于上半球磨具序列和下半球磨具序列共用一个精磨辊，同时也便于各磨抛机构上的夹具座能够左右呈一条直线排列，方便设置左右转移机构。

在其他实施方式中，磨削辊、精磨辊和抛光辊可以具有相同或接近的直径大小，这样会导致体积机台过于庞大。本实施例中，优选磨削辊(上半球磨削辊A、上半球磨削辊B、下半球磨削辊A、下半球磨削辊B)的直径小于精磨辊、抛光辊(上半球抛光辊A、上半球抛光辊B，下半球抛光辊A、下半球抛光辊B)的直径，两者直径比例为：1:1.5～3，这样有利于缩小机台体积。进一步优选的实施方式中，大直径的抛光辊设置在上半球磨抛加工工位和下半球磨抛加工工位之间(即各工位上磨抛机构在抛光辊的外侧)，小直径的磨削辊设置在上半球磨抛加工工位或者下半球磨抛加工工位上的磨抛机构的下方或者外侧，这样机台结构更加紧凑，并且可以在公开号为CN104647164等系列专利文献中公开的磨抛系统结构上进行进一步改进，具体如在其中的抛光加工工位对面的过渡工位上设置相应的小直径的磨削辊及其磨抛机构进行圆锥面磨削加工或者斜面磨削加工，以充分利用工位空间、降低制造成本。小直径的磨削辊优选设置在磨抛机构的下方或者外侧，为了适应小直径的磨削辊的设置和方便左右滑推夹具及左右转移机构的设置，该磨抛机构的具体结构可做相应调整：所述磨抛机构包括用于安装夹具的磨抛夹具座，磨抛夹具座上设置夹具锁紧装置和分度转换装置，磨抛夹具座在第一位置接收夹具，磨抛夹具座在第二位置进行磨抛加工，该第二位置在第一位置的下方、前方或者后方，磨抛夹具座由夹具座驱动装置驱动在第一位置和第二位置之间进行转换，其进给路线可以是上下升降、前后移动、前后摆动中的一种或多种的组合。

所述上下料机械可参见公开号为CN104959892、CN104647164等现有技术公开的结构。本实施例中，上下料机械包括：一上料序列，包括至少一个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件，该上料组件上方的第一夹具座上设有夹具定位机构；一下料序列，包括至少一个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调；上料序列的第一夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列的第二夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

如图1所示，本实施例中，上下料工位1上设有一卸料位置11、一沾粉位置12、一上料位置13和一等待位置14；上料组件安装在上料位置13上，上料组件上方的第一夹具座为上料夹具座，下料组件安装在卸料位置11上，下料组件上方的第二夹具座为下料夹具座，上料夹具座和下料夹具座固定在固定架上；第一水平转动架安装在沾粉位置12和等待位置14之间，沾粉位置12上安装沾粉组件，第一水平转动架由其驱动机构驱动在水平面内转动。这样结构简单合理、制造成本低，夹具在各位置的流转和加工效率也有提高。第一水平转动架的前后两侧安装夹具座。上料位置13和卸料位置11前后呈一列设置，沾粉位置12和等待位置14前后呈一列设置，上料位置13和等待位置14左右呈一排设置，卸料位置11和沾粉位置12左右呈一排设置。第一夹具座和第二夹具座上都设有上锁紧块、下锁紧块和夹具锁紧气缸。上料组件包括一加热管、一储料盆和一顶料板，该加热管安装在储料盆的上方并由其驱动机构驱动升降，该加热管与高频加热装置连接，储料盆固定在固定架上，顶料板设置在储料盆中并由其驱动机构驱动上下升降，上料夹具座采用如下所述的夹具定位机构，上料夹具座固定安装在固定架上并位于储料盆上方；上料时，顶料板将储料盆中的水钻坯件顶起一排，并将水钻坯件顶在上料夹具座的夹具的夹具针上，加热管对夹具针进行加热使夹具针上胶粉熔化粘接水钻坯件，然后，加热管和顶料板复位，完成上料。下料组件包括一加热管、一钢丝刷和一接料盆，加热管和钢丝刷安装在接料盆上面，加热管连接高频加热装置，钢丝刷由电机驱动转动，接料盆安装在一升降台A上并由其驱动机构驱动前后滑动，升降台A与固定架竖直滑动连接并由其驱动机构驱动升降；下料时，升降台A升起，加热管对下料夹具座上的夹具的夹具针进行加热，然后加热管退回，接料盆移动，钢丝刷移动至夹具的夹具针下方并进行清理卸料，夹具夹具针上的水钻坯件落入接料盆内，接料盆及升降台A复位，完成下料动作。沾粉组件包括一胶粉盘，胶粉盘安装在一升降台B上并由其驱动机构驱动前后滑动，升降台B与上下料底座竖直滑动连接并由其驱动机构驱动升降，并且胶粉盘上安装一用于刮平胶粉的刮片，刮片由其驱动机构驱动摆动；沾粉时，胶粉盘移入，升降台B升起，夹具座上的夹具的夹具针利用下料后的余热在胶粉盘内沾粉，然后，升降台B复位，胶粉盘复位刮平胶粉。这里也可以在胶粉盘的一侧安装一加热管对夹具针进行加热，以避免下料后的余热不足。

在其他实施方式中，还可以将上述沾粉位置和等待位置进行互换，即卸料后夹具先进入等待位置，再进入沾粉位置，相对于本实施例而言，这样就必然需要在沾粉位置安装加热管对夹具针进行加热，基本无法利用卸料预热。

在其他实施方式中，上述上料工位上的水钻坯件可以是球形坯料，也可以是双头锥形水钻坯料，当采用双头锥形水钻坯料时，磨抛系统就不再需要设置圆锥面磨削加工工位，直接进行斜面磨削加工即可。一种简单的实施方式是，在图1所示的磨抛机械中，可以取消上半球圆锥面磨削工位21、上半球斜面二次抛光工位25、下半球圆锥面磨削工位41和下半球斜面二次抛光工位45以及对应的磨抛磨具，采用一磨一精磨一抛光的加工方式，缩短机台长度和体积。

在其他实施方式中，上料组件采用如公开号为CN206717637、CN205950446、CN106166698等专利文献所公开的结构，具体来说，上料组件包括一加热管、一储料盆、一上料固定板和一顶料板，上料固定板安装在固定架上，上料固定板上设有一排上料定位孔，顶料板安装在上料固定板下方并由其驱动机构驱动上下升降，顶料板上部设置有与上料定位孔相对应的一排上料顶针，当顶料板向上顶起时，上料顶针穿出上料定位孔，储料盆安装在上料固定板上方并由其驱动机构驱动相对于上料固定板往返滑动，储料盆的出料口位于上料固定板上方，加热管安装在上料固定板上方并由其驱动机构驱动移动，加热管与高频加热装置连接。上料夹具座采用如下所述的夹具定位机构，上料夹具座固定安装在固定架上并位于上料固定板上方；上料时，储料盆中的水钻坯件通过储料盆和上料固定板之间的相对移动进入上料定位孔，顶料板升起，上料顶针将上料定位孔中的水钻坯件顶起，并将水钻坯件顶在上料夹具座的夹具的夹具针上，加热管对夹具针进行加热使夹具针上胶粉熔化粘接水钻坯件，然后，加热管和顶料板复位，完成上料。

上述上料组件中使用的水钻坯件可以是球形坯料，也可以是双头锥形水钻坯料，当是球形坯料时，上料定位孔可以是台阶孔或者圆柱形孔，当是双头锥形水钻坯料时，上料定位孔优选是具有锥形定位台阶的台阶孔，这样使得双头锥形水钻坯料能够更好的摆正位置竖立在上料定位孔内。进一步优选，所述上料定位孔的一侧或两侧设置有斜面槽，使得双头锥形水钻坯料能够更容易的落入上料定位孔内。

上述上料组件中，可以是：上料固定板固定在固定架上，储料盆由其驱动机构驱动在上料固定板上往返滑动，从而使储料盆中的水钻坯件落入上料固定板的上料定位孔内，并将多余的水钻坯件刮走。也可以是：储料盆固定在固定架上，上料固定板由其驱动机构驱动往返滑动，从而使储料盆中的水钻坯件落入上料固定板的上料定位孔内。

所述对接机械可参见公开号为CN104959892、CN104647164等现有技术公开的结构。本实施例中，所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列的第一对接上夹具座、第三夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列的第二对接上夹具座、第四夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座上分别设有如下所述的夹具定位机构。

如图1所示，本实施例中，对接工位3上设有一对接位置31、一夹具清洁位置32、一沾粉位置33和一对接等待位置34，对接位置31和夹具清洁位置32左右成一排设置，对接沾粉位置33和等待位置34左右成一排设置，夹具清洁位置32和对接沾粉位置33前后呈一列设置，对接位置31和等待位置34前后呈一列设置，竖直转动架安装在对接位置31和等待位置34之间并由其驱动机构驱动转动，对接位置31上安装有用于对对接的两个夹具的夹具针进行加热的加热装置，第二水平转动架安装在夹具清洁位置32和对接沾粉位置33之间，夹具清洁位置32上设有清理组件，对接沾粉位置33上设有沾粉组件。两个对接上夹具座、两个对接下夹具座均采用如下所述的夹具定位机构，两个对接上夹具座、两个对接下夹具座以及第二水平转动架上的两个夹具座上都设有上锁紧块、下锁紧块和夹具锁紧气缸。清理组件包括一废料盆和一钢丝刷，废料盆位于夹具清洁位置32上夹具座的下方，钢丝刷设置在废料盆上部并由其驱动机构驱动转动，废料盆与对接底座竖直滑动连接并与由其驱动装置驱动上下升降；当对接后的空夹具从对接位置31的对接上夹具座上通过左右转移机构移动到夹具清洁位置32上的夹具座上时，废料盆升起，钢丝刷清理对接后的空夹具的夹具针上的残胶。沾粉组件与上料沾粉位置上的沾粉组件结构相同，包括一胶粉盘，胶粉盘安装在一升降台B上并由其驱动机构驱动前后滑动，升降台B与对接机架竖直滑动连接并由其驱动机构驱动升降，并且胶粉盘上安装一用于刮平胶粉的刮片，刮片由其驱动气缸驱动摆动；沾粉时，胶粉盘移入，升降台B升起，转换夹具座B上的夹具的夹具针利用下料后的余热在胶粉盘内沾粉，然后，升降台B复位，胶粉盘复位刮平胶粉。

在其他实施方式中，对接沾粉工序也可以在夹具清洁位置上完成，即，夹具清洁位置和对接沾粉位置合为一个位置，不再设置专门的对接沾粉位置，此时，对接工位上有四个位置，分别为对接位置、清理及沾粉位置和两个等待位置，对接位置设置在竖直转动架的前侧或者后侧，清理及沾粉位置可以设置在剩下的三个位置中的任意一个，但是为了方便设置清理组件和沾粉组件，优选设置在第二水平转动架的前侧或者后侧。显而易见的，本实施例中将夹具清理和沾粉分别设置在两个位置上，布局更加合理，效率更高。

在其他实施方式中，用于对对接的两个夹具的夹具针进行加热的加热装置可以是喷火管，但是本实施中，优选高频加热管。高频加热管为感应加热原理，感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流(涡流损耗)以及导体内磁场的作用(磁滞损耗)引起导体自身发热而进行加热的。感应加热系统由高频电源(高频发生器)、导线、变压器、感应器组成。感应器(即高频加热管)一般是输入中频或高频交流电(300-300000Hz或更高)的空心铜管，感应器产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。现有技术中，高频加热管不仅需要与高频发生器连接以输入高频交流电，而且需要通冷却水以避免铜管过热。

上述对接机械中，上下两个对接夹具座是安装在一个能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架上，高频加热管安装在固定架上再通过移动机构进出对接的上下两个夹具中间对夹具针进行加热。为了避让竖直转动架的转动范围，高频加热管需要很长的运动行程，这样不仅导致高频加热管移动定位精度低易与夹具针碰撞，而且也增加了水电管线的连接难度，使得设备结构复杂和管线布置混乱。因此在其他实施方式中，将高频加热管安装在竖直转动架上，高频加热管通过导电接头与高频发生器实现可间断的通电，并通过旋转接头与外部水源连接，这样高频加热管的位置固定与夹具配合准确，不需要大范围移动的支架和管线，机台更加整洁，方便安装维护，如公开号为CN105563269的专利文献公开的结构。

但是，导电接头和旋转接头的制造维护成本高且运行不够稳定，考虑到竖直转动架仅是180°旋转，还可以通过软管等柔性连接方式实现竖直转动架上的高频加热管的通水和通电；通过设置选择开关实现高频发生器对竖直转动架前后两侧的两个高频加热管进行可间断的分别通电。

所述的夹具定位机构可参见公开号为CN104741990、CN104959892等专利文献中公开的结构，包括夹具固定板(夹具座)，所述夹具固定板上设有用于滑推夹具的凹槽，夹具固定板在所述凹槽的一侧设有阻挡定位装置，该阻挡定位装置包括一阻挡臂，该阻挡臂由阻挡驱动机构控制伸入或者退出夹具的滑推路径从而实现阻挡夹具或让夹具通过，夹具固定板在所述凹槽的另一侧设有推动定位装置，该推动定位装置包括一推动臂，该推动臂由推动驱动机构控制伸入夹具的滑推路径并推动夹具移动。所述阻挡臂、推动臂与夹具固定板之间可以是直线滑动连接、转动连接、铰接中的任一种连接方式或者多种连接方式的组合。

在上述各种实施方式中，所述的驱动机构可以是电机、气缸、液压缸中的一种或者多种组合。

上述磨抛系统中，上料工位上的水钻坯件是球形坯料或者双头锥形水钻坯料。

采用上述磨抛系统的一种水钻坯件磨抛加工方法，包括如下步骤：

1)将待加工的水钻坯件粘接固定在一个夹具的夹具针上，水钻坯件的上半球暴露在外；

2)对水钻坯件的上半球进行斜面磨削加工；

3)对水钻坯件的上半球进行斜面抛光加工；

4)将完成上半球磨抛加工的水钻坯件对接固定在另一个夹具的夹具针上，水钻坯件的下半球暴露在外；

5)对水钻坯件的下半球进行斜面磨削加工；

6)对水钻坯件的下半球进行斜面抛光加工；

7)将加工好的水钻坯件从夹具的夹具针上卸下。

针对球形坯料，采用上述磨抛系统的另一种水钻坯件磨抛加工方法，包括如下步骤：

1)将待加工的水钻坯件粘接固定在一个夹具的夹具针上，水钻坯件的上半球暴露在外；

2)对水钻坯件的上半球进行圆锥面磨削加工；

3)对水钻坯件的上半球进行斜面磨削加工；

4)对水钻坯件的上半球进行斜面抛光加工；

5)将完成上半球磨抛加工的水钻坯件对接固定在另一个夹具的夹具针上，水钻坯件的下半球暴露在外；

6)对水钻坯件的下半球进行圆锥面磨削加工；

7)对水钻坯件的下半球进行斜面磨削加工；

8)对水钻坯件的下半球进行斜面抛光加工；

9)将加工好的水钻坯件从夹具的夹具针上卸下。

进一步优选，在上述两种水钻坯件磨抛加工方法，对上半球或者下半球进行斜面磨削加工的步骤中，进一步包括对水钻坯件进行斜面精磨加工。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种水钻坯件磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位（1）、多个上半球磨抛工位和对接工位（3），沿第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位（3）、多个下半球磨抛工位和上下料工位（1）；其中，上下料工位（1）设置用于将加工好的水钻坯件从夹具上取下来并将待加工的水钻坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水钻坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位（3）设置用于将水钻坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；所述磨抛机械包括：一上半球磨具序列，具有左右排列的多个上半球磨抛磨具，上半球磨抛磨具的一侧设置上半球磨抛机构，多个上半球磨抛机构左右排列形成一具有所述多个上半球磨抛工位的上半球加工序列，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球磨具序列，具有左右排列的多个下半球磨抛磨具，下半球磨抛磨具的一侧设置下半球磨抛机构，多个下半球磨抛机构左右排列形成一具有所述多个下半球磨抛工位的下半球加工序列，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；其特征在于，所述的多个上半球磨抛工位包括依次设置的上半球圆锥面磨削工位（21）、上半球斜面磨削工位（22）和上半球斜面抛光工位；所述的多个下半球磨抛工位包括依次设置的下半球圆锥面磨削工位（41）、下半球斜面磨削工位（42）和下半球斜面抛光工位；上半球圆锥面磨削工位（21）和下半球斜面抛光工位前后相对设置，上半球斜面抛光工位和下半球圆锥面磨削工位（41）前后相对设置；

所述上半球斜面磨削工位（22）和上半球斜面抛光工位之间设置有上半球斜面精磨工位（23），上半球斜面抛光工位包括上半球斜面一次抛光工位（24）和上半球斜面二次抛光工位（25）；下半球斜面磨削工位（42）和下半球抛光工位之间设置有下半球斜面精磨工位（43），下半球斜面抛光工位包括下半球一次抛光工位（44）和下半球二次抛光工位（45）；其中，上半球圆锥面磨削工位（21）和下半球二次抛光工位（45）前后相对设置，下半球圆锥面磨削工位（41）与上半球斜面二次抛光工位（25）前后相对设置；上半球斜面磨削工位（22）和下半球一次抛光工位（44）前后相对设置，下半球斜面磨削工位（42）和上半球斜面一次抛光工位（24）前后相对设置；所述上半球斜面精磨工位（23）和下半球斜面精磨工位（43）前后相对设置，两者共用一个磨抛磨具；

所述上半球磨抛磨具和下半球磨抛磨具均为辊式磨具，包括磨削辊和抛光辊，磨削辊的直径小于抛光辊的直径，两者的直径比例为1:1.5～3；

所述抛光辊包括上半球抛光辊A、上半球抛光辊B，下半球抛光辊A、下半球抛光辊B；上半球抛光辊A设置在下半球斜面磨削工位（42）和上半球斜面一次抛光工位（24）之间，并且上半球斜面一次抛光工位（24）上的磨抛机构位于上半球抛光辊A的外侧；上半球抛光辊B设置在下半球圆锥面磨削工位（41）和上半球斜面二次抛光工位（25）之间，并且上半球斜面二次抛光工位（25）上的磨抛机构位于上半球抛光辊B的外侧；下半球抛光辊A设置在上半球斜面磨削工位（22）和下半球一次抛光工位（44）之间，并且下半球一次抛光工位（44）上的磨抛机构位于下半球抛光辊A的外侧；下半球抛光辊B设置在上半球圆锥面磨削工位（21）和下半球二次抛光工位（45）之间，并且下半球二次抛光工位（45）上的磨抛机构位于下半球抛光辊B的外侧；

磨削辊设置在与其对应的磨抛加工工位上的磨抛机构的下方或者外侧，该磨抛机构包括用于安装夹具的磨抛夹具座，磨抛夹具座上设置夹具锁紧装置和分度转换装置，磨抛夹具座在第一位置接收夹具，磨抛夹具座在第二位置进行磨抛加工，该第二位置在第一位置的下方、前方或者后方，磨抛夹具座由夹具座驱动装置驱动在第一位置和第二位置之间进行转换，其进给路线是上下升降、前后移动、前后摆动中的一种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的一种水钻坯件磨抛系统，其特征在于，所述上下料机械包括：一上料序列，包括至少一个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括至少一个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调；上料序列的第一夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列的第二夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

3.根据权利要求1所述的一种水钻坯件磨抛系统，其特征在于，所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列的第一对接上夹具座、第三夹具座和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列的第二对接上夹具座、第四夹具座和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

4.一种水钻坯件磨抛加工方法，其特征在于，采用如权利要求1至3中任一项所述的一种水钻坯件磨抛系统，包括如下步骤：

1）将待加工的水钻坯件粘接固定在一个夹具的夹具针上，水钻坯件的上半球暴露在外；

2）对水钻坯件的上半球进行圆锥面磨削加工；

3）对水钻坯件的上半球进行斜面磨削加工；

4）对水钻坯件的上半球进行斜面抛光加工；

5）将完成上半球磨抛加工的水钻坯件对接固定在另一个夹具的夹具针上，水钻坯件的下半球暴露在外；

6）对水钻坯件的下半球进行圆锥面磨削加工；

7）对水钻坯件的下半球进行斜面磨削加工；

8）对水钻坯件的下半球进行斜面抛光加工；

9）将加工好的水钻坯件从夹具的夹具针上卸下。