專利名稱：可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及球形零件的加工裝置，特別是一種用于高速精密陶瓷球軸承中高精度的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置。
背景技術(shù)：
雖然陶瓷成型、燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)步不斷地提高陶瓷毛坯制品的精度，但將陶瓷作為結(jié)構(gòu)材料，特別是機(jī)械結(jié)構(gòu)相互配合使用時(shí)，仍必須對(duì)陶瓷進(jìn)行加工，以提高燒結(jié)制品的尺寸和形狀精度以及加工表面的完整性。
陶瓷材料是由共價(jià)鍵或離子鍵結(jié)合而成，呈現(xiàn)出與以金屬鍵為主的金屬材料不同的性質(zhì)，即一般抗剪切應(yīng)力很高，而抗拉伸應(yīng)力很低，同時(shí)彈性模量相當(dāng)大，屬于硬脆材料。工程陶瓷通常比金屬材料硬而脆，難以用通常的金屬切削方法加工，而大多數(shù)陶瓷又是電的不良導(dǎo)體，一般不宜采用電火花加工等電加工方法，這使得陶瓷材料的加工受到很大限制。
隨著加工技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)陶瓷加工的方法不斷增多，按供給能量的方式進(jìn)行分類，可分為機(jī)械加工法、電學(xué)加工法、化學(xué)加工法、光學(xué)加工法以及復(fù)合加工法等。研磨加工是機(jī)械加工法的一種，研磨就是使用游離磨料，使被加工表面產(chǎn)生微小的去除作用，從而達(dá)到加工效果的一種超精密加工方法。從材料的去除機(jī)理上看，研磨是介于脆性破壞和彈性去除之間的一種加工方法。研磨加工由于材料的去除單位小，加工作用力小，幾乎不產(chǎn)生表面變質(zhì)層、殘余應(yīng)力和微細(xì)裂紋，可以達(dá)到很高的加工精度及表面完整性。但它的加工效率很低，一般只用做陶瓷材料的最終的超精密加工。研磨裝置對(duì)陶瓷球的研磨精度和研磨效率有重要影響。對(duì)球在研磨裝置中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要進(jìn)行深入的分析，弄清楚影響研磨效率和精度的原因，為設(shè)計(jì)完善的研磨裝置提供理論依據(jù)。
目前，對(duì)于陶瓷球的研磨加工，國內(nèi)外已有一些相應(yīng)的加工裝置，如圓溝槽研磨加工裝置、V形槽研磨加工裝置、自旋回轉(zhuǎn)控制研磨加工裝置、磁懸浮研磨加工裝置、非磁懸浮研磨加工裝置等。由于圓溝槽研磨加工裝置對(duì)于鋼球加工效率很高，但對(duì)陶瓷球這樣的硬脆材料加工效果很不好；V形槽研磨加工裝置結(jié)構(gòu)雖然簡單，但加工效率、加工精度都不太理想；自旋回轉(zhuǎn)控制研磨加工裝置、磁懸浮研磨加工裝置和非磁懸浮研磨加工裝置等雖然加工精度非常高，但加工效率較差，且加工裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。上述的研磨加工裝置的研磨壓力，不能調(diào)節(jié)。因此，對(duì)于陶瓷球的加工，市場急需一種既有較高的加工效率和加工精度，又具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的陶瓷球研磨加工設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，該裝置從陶瓷研磨機(jī)理的角度出發(fā)，綜合考慮了陶瓷球研磨效率、研磨精度及研磨成本。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括底座、上研磨盤、下研磨盤，所述上研磨盤安裝在傳力盤的下方，傳力盤的上方固設(shè)有套筒，傳力軸固接在套筒上；套筒上設(shè)有成對(duì)的調(diào)節(jié)螺栓，其抵接在設(shè)于套筒內(nèi)的彈簧的一端，彈簧的另一端抵接在設(shè)于傳力盤內(nèi)的傳力鋼球的一側(cè)，傳力鋼球的另一側(cè)抵接在上研磨盤上；在上研磨盤與下研磨盤間設(shè)有導(dǎo)向柱。
其中在下研磨盤與底座之間安裝有傳感器，下研磨盤通過傳感器固連在底座上；所述傳力盤為環(huán)形，傳力鋼球卡設(shè)在其內(nèi)；所述套筒通過螺釘密封固連在傳力盤上；所述上研磨盤的研磨面為錐面，下研磨盤為圓筒形，其上設(shè)有底面和立面兩個(gè)研磨面；在導(dǎo)向柱與上研磨盤之間加設(shè)有軸承；所述調(diào)節(jié)螺栓的數(shù)量為至少兩個(gè)，且成對(duì)設(shè)置；在下研磨盤立面研磨面的上方設(shè)有密封圈。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.結(jié)構(gòu)簡單。本實(shí)用新型由上、下研磨盤組成主要研磨裝置，通過底座安裝在鉆床或銑床的底座上，即可實(shí)現(xiàn)研磨，結(jié)構(gòu)十分簡單。
2.可有級(jí)或無級(jí)調(diào)速。本實(shí)用新型的傳力軸與鉆床或銑床的主軸聯(lián)結(jié)，傳力軸通過套筒、傳力銷、傳力盤等實(shí)現(xiàn)上研磨盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，上研磨盤的轉(zhuǎn)速也可隨同鉆床或銑床的主軸實(shí)現(xiàn)有級(jí)或無級(jí)調(diào)速。
3.研磨壓力可調(diào)。本實(shí)用新型在上研磨盤與傳力軸之間安裝的彈簧和傳力鋼球用以給上研磨盤施加適當(dāng)?shù)难心毫?，通過調(diào)節(jié)彈簧的變形量，從而實(shí)現(xiàn)研磨壓力的調(diào)節(jié)。
4.陶瓷球的研磨精度和研磨效率高。本實(shí)用新型的研磨壓力可調(diào)，可進(jìn)行粗研、細(xì)研、精研、超精研等工藝，可使陶瓷球達(dá)到很高的研磨精度；此外，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)單件或批量生產(chǎn)，研磨效率高。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實(shí)用新型的研磨機(jī)理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括底座1、上研磨盤4、下研磨盤2，底座1安裝在鉆床或銑床的底座上，傳感器14通過固定螺栓16固裝在底座1上，下研磨盤2通過螺栓與底座1連接固定不動(dòng)。上研磨盤4通過傳力銷5安裝在環(huán)形傳力盤6的下方，傳力盤6的上方通過螺釘密封固連有套筒7，傳力軸8固接在套筒7上；套筒7上設(shè)有成對(duì)的調(diào)節(jié)螺栓9，其數(shù)量為至少兩個(gè)。調(diào)節(jié)螺栓9抵接在設(shè)于套筒7內(nèi)的彈簧10的一端，彈簧10的另一端抵接在卡設(shè)于傳力盤6內(nèi)的傳力鋼球11的一側(cè)，傳力鋼球11的另一側(cè)抵接在上研磨盤4上；在上研磨盤4與下研磨盤2間設(shè)有導(dǎo)向柱13，導(dǎo)向柱13在上研磨盤4的一端套有軸承12，與上研磨盤4配合連接。
上研磨盤4的研磨面17為錐面，下研磨盤2為圓筒形，其上設(shè)有底面19和立面18兩個(gè)研磨面，使上研磨盤4、下研磨盤2與陶瓷球15構(gòu)成三點(diǎn)接觸進(jìn)行研磨。在下研磨盤2立面研磨面的上方設(shè)有密封圈3。底座1安裝在鉆床或銑床底座上，傳力軸8與鉆床或立式銑床主軸聯(lián)結(jié)，上研磨盤4通過傳力軸8、傳力盤6、傳力銷5等柔性聯(lián)結(jié)從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可進(jìn)行有級(jí)或無級(jí)調(diào)速。上研磨盤4與傳力軸8之間安裝的彈簧10和傳力鋼球11，可實(shí)現(xiàn)上研磨盤4沿導(dǎo)向柱13在垂直方向上進(jìn)行微小位移，以減緩沖擊，并可通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓9的位置以改變彈簧的變形量，從而實(shí)現(xiàn)研磨壓力的調(diào)節(jié)。此外，在下研磨盤2與底座1之間的傳感器14，在研磨過程中可實(shí)現(xiàn)壓力、振動(dòng)等信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，包括底座、上研磨盤、下研磨盤，其特征在于所述上研磨盤(4)安裝在傳力盤(6)的下方，傳力盤(6)的上方固設(shè)有套筒(7)，傳力軸(8)固接在套筒(7)上；套筒(7)上設(shè)有成對(duì)的調(diào)節(jié)螺栓(9)，其抵接在設(shè)于套筒(7)內(nèi)的彈簧(10)的一端，彈簧(10)的另一端抵接在設(shè)于傳力盤(6)內(nèi)的傳力鋼球(11)的一側(cè)，傳力鋼球(11)的另一側(cè)抵接在上研磨盤(4)上；在上研磨盤(4)與下研磨盤(2)間設(shè)有導(dǎo)向柱(13)。
2.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于在下研磨盤(2)與底座(1)之間安裝有傳感器(14)，下研磨盤(2)通過傳感器(14)固連在底座(1)上。
3.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于所述傳力盤(6)為環(huán)形，傳力鋼球(11)卡設(shè)在其內(nèi)。
4.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于所述套筒(7)通過螺釘密封固連在傳力盤(6)上。
5.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于所述上研磨盤(4)的研磨面(17)為錐面，下研磨盤(2)為圓筒形，其上設(shè)有底面(19)和立面(18)兩個(gè)研磨面。
6.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于在導(dǎo)向柱(13)與上研磨盤(4)之間加設(shè)有軸承(12)。
7.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)螺栓(9)的數(shù)量為至少兩個(gè)，且成對(duì)設(shè)置。
8.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，其特征在于在下研磨盤(2)立面研磨面的上方設(shè)有密封圈(3)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及球形零件的加工裝置，特別是一種用于高速精密陶瓷球軸承中高精度的可調(diào)式陶瓷球研磨加工裝置，包括底座、上研磨盤、下研磨盤，所述上研磨盤安裝在傳力盤的下方，傳力盤的上方固設(shè)有套筒，傳力軸固接在套筒上；套筒上設(shè)有成對(duì)的調(diào)節(jié)螺栓，其抵接在設(shè)于套筒內(nèi)的彈簧的一端，彈簧的另一端抵接在設(shè)于傳力盤內(nèi)的傳力鋼球的一側(cè)，傳力鋼球的另一側(cè)抵接在上研磨盤上；在上研磨盤與下研磨盤間設(shè)有導(dǎo)向柱。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)有級(jí)或無級(jí)調(diào)速，研磨壓力可調(diào)，能夠保證陶瓷球的研磨精度和研磨效率。
文檔編號(hào)B24B11/02GK2730551SQ200420108279
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月10日
發(fā)明者張珂, 吳玉厚, 李頌華 申請(qǐng)人:沈陽建筑大學(xué)