行星式精密球體研磨機的製作方法
2023-05-07 23:35:46
專利名稱：行星式精密球體研磨機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種精密球體加工工藝，更具體地說，涉及一種行星式精密 球體研磨機。是一種精密、高效的鋼球、陶瓷球研磨加工裝置，可廣泛應用於高 精度球體加工領域。
背景技術：
在精密球體批量化生產過程中，V形槽研磨法是fj前採用的一種通用的方法。 這種方法的特點是採用帶有V形槽的研磨盤，用游離磨料實現球體的精密加工， 是一種上下兩個研磨盤同軸的研磨方式。存在的主要問題是(1)球體的自旋角 e為一固定值，研磨軌跡不均勻，成球性差；(2)加工效率低，特別是加工高硬 度的陶瓷球時效率更低。在實際生產中，往往通過增加人為的攪動來提高研磨軌 跡的均勻性，可以收到一定的效果，但這種提高是有限的。近年來，針對v形槽 研磨法的改進研究也有一些成果，比較有代表性的有偏心式V形槽研磨法、同 軸三盤研磨法。這些方法的出發點就是通過改變上下研磨盤的位置關係和運動控 制，提高研磨軌跡的均勻性，從而達到改善V形槽研磨法的成球性的目的，但增 加了結構與控制的複雜性，並且在效率的提高方面不太理想。對於研磨工藝而言， 採用固著磨料要比採用游離磨料研磨的效率高得多，但由於成型的精度、修整及
精度保持方面的困難，帶有v形槽的研磨盤很難做成固著磨料研磨盤。
發明內容
本實用新型的目的就是要克服上述加工方法的成球性差、效率低、機構複雜 的不足，提供一種研磨精度好、效率高、結構簡單的採用平面研磨盤加工球體的 簡易加工裝置。本實用新型所述的行星式精密球體研磨機，包括一作M轉運動的平面固著磨 料研磨盤，該研磨盤連接機體內的主運動傳動機構、主運動驅動電機，所述的研 磨盤上方偏心設置一繞其自身的中心軸作迴轉運動的保持架，所述的保持架連接 副運動傳動機構，所述的副運動傳動機構設置在與機體上的立柱上的橫梁上，並 與副運動驅動電機連接；保持架上穿有容納球坯的位置保持孔，球坯上頂有上壓 盤，上壓盤上設有加壓彈簧，球坯底部與所述的研磨盤接觸；所述的主、副運動 傳動機構均設有調速器。
保持架設置在可調位置的支架上。橫梁7通過立柱4與機體相連，立柱4末 端採用螺紋連接，可方便的調整橫梁與研磨盤間的距離。
研磨盤採用固著磨料研磨盤，由電機驅動，速度可調，主要實現材料的去除； 保持架置於研磨盤上方並與研磨盤留有一定的空隙，由電機驅動作迴轉運動，轉 速可調；研磨壓力由上壓盤提供，大小可通過彈簧進行調節；球坯在保持架內， 受轉動的研磨盤的摩擦力、壓盤壓力以及保持架的推力作用下，不斷繞保持架回 轉軸線作公轉運動的同時，連續地作自轉運動，從而實現材料高效均勻的去除； 研磨盤可通過修整環的在線修整以保證其精度。
與傳統的球體研磨機相比，本實用新型具有以下優點
(1) 運動分析的結果表明，球體的自旋角e在研磨過程中連續變化，並且可
以通過調整保持架及研磨盤的速度進行控制，研磨均勻性好，可以實現完整的成 球運動，保證了球體的研磨精度。
(2) 由於研磨盤是平的，成型方便，易於修整，因此可以做成固著磨料研磨 盤，加工陶瓷球時，可以選用金剛石磨料，加工鋼球時可以選用CBN磨料，超 硬磨料的應用及固著磨料研磨盤的使用可以大大提高球體研磨效率。
(3) 可實現研磨盤的在線修整，有利於研磨盤的精度保持。
(4) 該種研磨方法通過保持架將球分隔，消除球與球的碰撞，避免了不必要的損傷，對於陶瓷球的加工尤為重要。 (5)結構簡單，易操作。
總之，本實用新型所提供的行星式精密球體研磨機可以提高精密球批量生產 的研磨精度和研磨效率，對陶瓷球研磨加工優勢更為明顯。
圖1是本實用新型的主視圖
圖2是本實用新型的左視圖
圖3為本實用新型的研磨運動示意圖。
圖4為本實用新型下精密球表面研磨跡線仿真示意圖。
圖中標號為l.副運動的傳動機構，2.調速器，3.副運動驅動電機，4.立柱，
5. 機體，6.主運動控制臺，7.橫梁，8.爪盤，9.保持架，10.加壓裝置，ll.球還， 12.支架，13.修整環，14.研磨盤，15.主運動驅動電機，16.主運動的傳動機構。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體技術方案及工作過程作進一步說明 參照附圖，本實用新型給出的行星式精密球體研磨機主要有機體5、主運動驅 動電機15及主運動傳動機構16、副運動驅動電機3、副運動傳動機構l、控制臺
6、 調速器2、研磨盤14、修整環13、爪盤8、保持架9、加壓裝置10等組成。 保持架9放置在支架12上，處於研磨盤14的上方並與之留有一定的空隙(空隙 大小要求保證加工過程中加壓裝置IO在豎直方向只與球坯接觸)，其位置可通過 支架12上下調節。副運動所在的平臺(橫梁7)通過立柱4與機體相連，末端採 用螺紋連接，可方便的調整橫梁7與研磨盤14間的距離。通過爪盤8與保持架9 相連可穩定的傳輸扭矩且便於球坯的拆卸和安裝。修整環13放置在研磨盤14上 方，在研磨盤14的帶動下不斷繞其自身軸線旋轉，與研磨盤磨粒相互擠壓，對研 磨盤平面度實現修整。控制臺6、調速器2分別控制研磨盤和保持架的轉速，通過改變兩者的轉速比可以方便的改變球坯自旋角的大小。保持架9和研磨盤14 存在一定的偏心，加壓裝置10由上壓盤和彈簧組成，研磨壓力通過彈簧精確供給， 最終在這三者的作用下球坯一方面繞保持架迴轉線公轉， 一方面連續自轉。
固著磨料代替游離磨料，以此確保球體的研磨效率。球坯在保持架內，受轉 動的研磨盤的摩擦力、壓盤壓力以及保持架的推力作用下不斷的公轉並自轉，實 現球坯的成球運動。通過選擇改變研磨盤和保持架的迴轉速度比實現球坯自轉角 的變化，使研磨軌跡能均勻覆蓋整個球面，保證球坯的加工精度和批-致性。通 過修整環的在線修整可確保研磨盤的表面精度，確保球坯研磨的質量。通過彈簧 的調節精確的供給研磨壓力。
權利要求1、 行星式精密球體研磨機，其特徵在於包括一作迴轉運動的平面固著磨料研 磨盤，該研磨盤連接機體內的主運動傳動機構、主運動驅動電機，所述的研磨盤 上方偏心設置一繞其自身的中心軸作迴轉運動的保持架，所述的保持架連接副運 動傳動機構，所述的副運動傳動機構設置在與機體上的立柱上的橫梁上，並與副 運動驅動電機連接；保持架上穿有容納球坯的位置保持孔，球坯上頂有上壓盤， 上壓盤上設有加壓彈簧，球坯底部與所述的研磨盤接觸；所述的主、副運動傳動 機構均設有調速器。
2、 如權利要求1所述的行星式精密球體研磨機，其特徵在於 一個在研磨盤 的帶動下不斷繞其自身軸線旋轉、與研磨盤磨粒相互擠壓、修整研磨盤平面度的 修整環放置在研磨盤上。
3、 如權利要求2所述的行星式精密球體研磨機，其特徵在於保持架設置在可 調位置的支架上。
4、 如權利要求2或3所述的行星式精密球體研磨機，其特徵在於橫梁通過 立柱與機體相連，立柱末端採用螺紋連接。
專利摘要本實用新型涉及一種行星式精密球體研磨機，包括一作迴轉運動的平面固著磨料研磨盤，該研磨盤連接機體內的主運動傳動機構、主運動驅動電機，所述的研磨盤上方偏心設置一繞其自身的中心軸作迴轉運動的保持架，所述的保持架連接副運動傳動機構，所述的副運動傳動機構設置在與機體上的立柱上的橫梁上，並與副運動驅動電機連接；保持架上穿有容納球坯的位置保持孔，球坯上頂有上壓盤，上壓盤上設有加壓彈簧，球坯底部與所述的研磨盤接觸；所述的主、副運動傳動機構均設有調速器。本實用新型提供了一種研磨精度好、效率高、結構簡單的採用平面研磨盤加工球體的簡易加工裝置。
文檔編號B24B11/00GK201154451SQ20062014136
公開日2008年11月26日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者勇 戴, 虞勳傑, 鄧乾發 申請人:浙江工業大學