本發(fā)明涉及一種球體表面加工技術(shù)，尤其是一種球體表面的精加工技術(shù)，具體地說是一種應(yīng)用于同步粗研、精研、拋光球體的加工裝置。

背景技術(shù)：

精密設(shè)備如圓度儀、陀螺儀、軸承等都需求高精度的球體，球體的加工質(zhì)量及批量加工一致性等都對這些設(shè)備的精度、可靠性、壽命造成很大的影響。目前工業(yè)上常見的加工球類如陶瓷球、硬質(zhì)合金球等具有硬度高、耐腐蝕、精度高等特點(diǎn)，但普遍存在加工工藝繁瑣、加工周期長、加工精度要求高等特點(diǎn)?，F(xiàn)有的球類零件加工工藝主要分為粗研磨、半精研磨、精研磨、拋光等，從粗加工到形成成品球普遍需要1~2個星期，嚴(yán)重制約了高精度球體的批量生產(chǎn)加工效率。目前硬質(zhì)球體多采用碳化硅、氮化硼、金剛石等游離磨料進(jìn)行加工，游離磨料加工方法存在加工成本高、磨料在硬質(zhì)球類零件表面包裹不均勻、磨料濃度隨著加工時間的改變難以控制，加工效率低、環(huán)境污染等問題。采用多工序同步加工并結(jié)合固結(jié)磨料研磨的方法可有效提高硬質(zhì)球類零件整體加工效率，提高磨料利用率、降低加工成本，減輕環(huán)境污染，推動高精度球體批量高效加工的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有球類加工普遍存在的加工工藝繁瑣、加工周期長、磨料利用率低、環(huán)境污染等問題，設(shè)計(jì)一種采用三圈不同環(huán)帶、不同粒徑金剛石固結(jié)磨料，在單一設(shè)備上同步進(jìn)行球類粗研、精研、拋光等各道加工工藝，有效提高球類零件整體加工效率，降低加工成本、減小環(huán)境污染的應(yīng)用于同步粗研、精研、拋光球體的加工裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于同步粗研、精研、拋光球體的加工裝置，其特征是它主要由上研磨盤6、下外研磨盤7和下內(nèi)研磨盤8組成，所述的上研磨盤6、下外研磨盤7和下內(nèi)研磨盤8由各自的驅(qū)動裝置驅(qū)動作同軸線轉(zhuǎn)動，所述的上研盤盤6由外到內(nèi)分布有三圈不同粒度的固結(jié)磨料研拋環(huán)帶，分別對應(yīng)粗磨、精磨和拋光加工工藝，所述的下外研磨盤7的內(nèi)緣和下內(nèi)研磨盤8的外緣各設(shè)有半個v形環(huán)槽，它們組成一個供粗磨球體在其中滾動的組合型v形槽11，在所述的下內(nèi)研磨盤8上偏心設(shè)置有外圈偏心v形槽10和內(nèi)圈偏心v形槽9，外圈偏心v形槽10和內(nèi)圈偏心v形槽9同心設(shè)置，所述的組合型v形槽11與上研6磨上的粗磨固結(jié)磨料環(huán)帶12相對應(yīng)，外圈偏心v形槽10與上研6磨上的精磨固結(jié)磨料環(huán)帶13相對應(yīng)，內(nèi)圈偏心v形槽9與上研6磨上的拋光固結(jié)磨料環(huán)帶14相對應(yīng)，在上研磨盤6上分別設(shè)有供研磨液進(jìn)入的導(dǎo)孔5和供拋光液進(jìn)入的斜孔4，所述的導(dǎo)孔5位于斜孔4的外側(cè)。

所述的上研磨盤6采用球磨鑄鐵材料制成，通過復(fù)合電沉積或釬焊金剛石工藝在其底面制備三圈不同直徑、不同粒徑的金剛石固結(jié)磨料研拋環(huán)帶。

所述的三圈固結(jié)磨料研拋環(huán)帶分為外圈的粗研金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為80~100mm之間，金剛石粒徑為w40，所述上研磨盤三圈固結(jié)磨料研拋環(huán)帶中圈為精研金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為40~60mm之間，金剛石粒徑為w5，所述上研磨盤三圈固結(jié)磨料研拋環(huán)帶內(nèi)圈為拋光金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為15~35mm之間，金剛石粒徑為w0.25。

所述的研磨液和拋光液均為去離子水。

所述的下內(nèi)研磨盤上的兩組偏心v形槽的圓形半徑分別為50mm和30mm，所述v形槽圓心與下內(nèi)研磨盤軸心的偏心距為5mm，所述下內(nèi)研磨盤外邊緣開有與所述下外研磨盤組合的半邊v形槽，所述半邊v形槽距下內(nèi)研磨盤圓心半徑為90mm；下內(nèi)研磨盤外邊緣v形槽用于粗研球體，所述下內(nèi)研磨盤外圈偏心v形槽用于精研球體，所述下內(nèi)研磨盤內(nèi)圈偏心v形槽用于拋光球體。

所述的下外研磨盤轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向與下內(nèi)研磨盤相同或不同。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能夠?qū)μ沾汕颉⒂操|(zhì)合金球等硬質(zhì)類球體零件進(jìn)行粗研、精研、拋光加工，此外也可用于對鋼球等普通材料球類進(jìn)行粗研、精研、拋光加工。

本發(fā)明能夠通過固結(jié)磨料實(shí)現(xiàn)球類零件粗研、精研、拋光同步加工，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)球類零件加工三道工藝的復(fù)合，能夠顯著減小加工成本，縮短加工時間、提高加工效率，減輕環(huán)境污染。

本發(fā)明采用上研磨盤不同環(huán)帶不同粒徑金剛石磨料對三組球體分別同步進(jìn)行粗研、精研、拋光加工，可整合球體加工工藝，提高加工效率和加工精度、節(jié)約成本，降低環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的上研磨盤底面主視圖。

圖3是本發(fā)明的下內(nèi)研磨盤俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1-3所示。

一種應(yīng)用于同步粗研、精研、拋光球體的加工裝置，它主要由上研磨盤6、下外研磨盤7和下內(nèi)研磨盤8組成，如圖1所示，所述的上研磨盤6、下外研磨盤7和下內(nèi)研磨盤8由各自的驅(qū)動裝置驅(qū)動作同軸線轉(zhuǎn)動，下外研磨盤轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向與下內(nèi)研磨盤相同或不同。所述的上研盤盤6由外到內(nèi)分布有三圈不同粒度的固結(jié)磨料研拋環(huán)帶，分別對應(yīng)粗磨、精磨和拋光加工工藝，如圖2所示，上研磨盤6可采用球磨鑄鐵材料制成，通過復(fù)合電沉積或釬焊金剛石工藝在其底面制備三圈不同直徑、不同粒徑的金剛石固結(jié)磨料研拋環(huán)帶，即：外圈的粗研金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為80~100mm之間，金剛石粒徑為w40；中圈的精研金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為40~60mm之間，金剛石粒徑為w5；內(nèi)圈的拋光金剛石環(huán)帶，分布在距上研磨盤圓心半徑為15~35mm之間，金剛石粒徑為w0.25。所述的下外研磨盤7的內(nèi)緣和下內(nèi)研磨盤8的外緣各設(shè)有半個v形環(huán)槽，它們組成一個供粗磨球體在其中滾動的組合型v形槽11，在所述的下內(nèi)研磨盤8上偏心設(shè)置有外圈偏心v形槽10和內(nèi)圈偏心v形槽9，外圈偏心v形槽10和內(nèi)圈偏心v形槽9同心設(shè)置，如圖3所示，下內(nèi)研磨盤上的兩組偏心v形槽的圓形半徑分別為50mm和30mm，所述v形槽圓心與下內(nèi)研磨盤軸心的偏心距為5mm，所述下內(nèi)研磨盤外邊緣開有與所述下外研磨盤組合的半邊v形槽，所述半邊v形槽距下內(nèi)研磨盤圓心半徑為90mm；下內(nèi)研磨盤外邊緣v形槽用于粗研球體，所述下內(nèi)研磨盤外圈偏心v形槽用于精研球體，所述下內(nèi)研磨盤內(nèi)圈偏心v形槽用于拋光球體。所述的組合型v形槽11與上研6磨上的粗磨固結(jié)磨料環(huán)帶12相對應(yīng)，外圈偏心v形槽10與上研6磨上的精磨固結(jié)磨料環(huán)帶13相對應(yīng)，內(nèi)圈偏心v形槽9與上研6磨上的拋光固結(jié)磨料環(huán)帶14相對應(yīng)，在上研磨盤6上分別設(shè)有供研磨液進(jìn)入的導(dǎo)孔5和供拋光液進(jìn)入的斜孔4，所述的導(dǎo)孔5位于斜孔4的外側(cè)。研磨液和拋光液均為去離子水。

利用本發(fā)明的裝置進(jìn)行同步粗研、精研、拋光球體時，可先將100顆粗研球坯1放入所述下外研磨盤與下內(nèi)研磨盤組合v形槽11內(nèi)，采用隔離環(huán)對球體進(jìn)行隔離，避免球體之間的碰撞，設(shè)定上研磨盤轉(zhuǎn)速為30~40rpm，下內(nèi)研磨盤轉(zhuǎn)速為80~100rpm，下外研磨盤轉(zhuǎn)向與下內(nèi)研磨盤轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)速為20~30rpm，從導(dǎo)孔5內(nèi)注入去離子水研磨液，通過上研磨盤6上的w40大粒徑固結(jié)磨料環(huán)帶12對球坯進(jìn)行粗研加工，加工時間2小時。

利用本發(fā)明的裝置進(jìn)行同步粗研、精研、拋光球體加工時，將70顆精研球2放入下內(nèi)研磨盤8外圈偏心v形槽10內(nèi)，采用隔離環(huán)對球體進(jìn)行隔離，避免球體之間的碰撞，從導(dǎo)孔5注入去離子水研磨液，通過上研磨盤6上的w5小粒徑固結(jié)磨料環(huán)帶13對球體進(jìn)行精研加工，加工時間2小時。

利用本發(fā)明的裝置進(jìn)行同步粗研、精研、拋光球體加工時，將40顆拋光球3放入下內(nèi)研磨盤8內(nèi)圈偏心v形槽9內(nèi)，采用隔離環(huán)對球體進(jìn)行隔離，避免球體之間的碰撞，從斜孔4注入去離子水，通過上研磨盤6上的納米金剛石固結(jié)磨料環(huán)帶14對球體進(jìn)行拋光加工，拋光加工2小時。

上述加工方法不僅能夠單獨(dú)進(jìn)行粗研、精研、拋光加工，還能實(shí)現(xiàn)不同球體的同步粗研、精研、拋光加工。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。