[发明专利]高精度球形零件的批量生产装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域的一种硬质合金球轴承中高精度硬质合金球的批量精加工技术，具体地说，是一种高精度球形零件的批量生产装置及方法。

背景技术

目前，在工业生产中，高精度的球作为一种机械基础零件，广泛应用于各种机械设备之中，例如圆度仪、陀螺、轴承等，对工业生产有很重要的影响。尤其是在球轴承大量使用的装备中，轴承球的精度直接影响球轴承的运动精度、噪声及寿命等，进而影响设备的性能。

现有的球形零件研磨方式集中于对研磨过程中球面研磨轨迹的控制。单粒研磨机能够将研磨轨迹遍布球面，研磨精度高，但是不能批量生产球形零件，得不到生产推广；传统V形槽研磨机，能批量生产球，但由于研磨球与研磨盘接触轨迹是三个圆环，在碰撞情况下，虽然也能改善球形零件的精度，但是达不到高精设备的精度要求。

经对现有技术的检索发现，在公开号为CN101279434A的专利申请中提出了双盘自转偏心V形槽研磨机，能够实现批量加工较高精度的陶瓷球，但是该研磨机没有振动装置，加工过程中容易出现球形零件卡死和长距离滑移现象，且偏心距离不宜精确测量。

发明内容

本发明的目的是针对高精度硬质合金球批量加工难度大的问题，提出了一种高精度球形零件的批量生产装置及方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种高精度球形零件的批量生产装置，包括机架、上研磨盘6和下研磨盘4，所述机架包括机体1、机体导轨2、横梁7、上移动托盘9、下移动托盘3、滑动支架11、横梁导轨8以及拉力杆10；其中，所述下研磨盘4安装 在下移动托盘3上并由驱动装置a带动转动，下研磨盘4的上表面开有用于批量放置球形零件的V形环槽，所述V形环槽的环心与下研磨盘4同心，所述下移动托盘3安装在机体导轨2上并与驱动下移动托盘3水平移动的滚珠丝杆机构19相连；所述上研磨盘6与下研磨盘4相对的一面上安装有研磨抛光垫5，上研磨盘6的上表面安装有用于防止球形零件卡滞的振动电机18，上研磨盘6连接有驱动上研磨盘6转动的驱动装置b，驱动装置b安装在滑动支架11上，滑动支架11与拉力杆10相连，拉力杆10安装在上移动托盘9上，上移动托盘9安装在横梁导轨8上，横梁导轨8安装在横梁7上，横梁7沿安装在机体1上的立柱16上下移动，所述上移动托盘9与驱动上移动托盘9水平往复移动并安装在横梁7上的往复运动装置17相连，在滑动支架11与上移动托盘9之间安装有与拉力杆10共同调节上研磨盘6和下研磨盘4之间距离的法兰盘14，所述上研磨盘6和下研磨盘4之间具有相对偏心距。

优选地，所述驱动装置a包括下研磨主轴21和下研磨电机20，所述下研磨主轴21和下研磨电机20之间通过皮带传动，所述下研磨电机20通过下研磨主轴21驱动下研磨盘4转动。

优选地，所述驱动装置b包括上研磨主轴13和上研磨电机12，所述上研磨主轴13和上研磨电机12之间可通过皮带传动，所述上研磨电机12通过上研磨主轴13驱动上研磨盘6转动。

优选地，所述往复运动装置17包括转盘和连杆，所述连杆偏心安装在转盘上，所述转盘通过转盘电机直接驱动或通过皮带传动驱动上移动托盘9水平往复移动。

优选地，其特征是，所述机体导轨2上设有用于指示偏心距离的刻度，所述下移动托盘3上连接有用于指示偏心距离的指针，所述下研磨盘相对上研磨盘的偏心距可调节。

优选地，所述法兰盘14内置碟簧，并连接有测力计15。

根据本发明的另一个方面，提供了一种应用上述高精度球形零件的批量生产装置的生产方法，其特征是，包括如下步骤：

将球形零件放置在开有V形环槽的下研磨托盘上的V形环槽中，同时使上研磨盘与下研磨盘之间进行偏心的往复旋转运动。

优选地，所述V形环槽的环心与下研磨盘同心。

优选地，所述上研磨盘上安装有用于防止球形零件在V形环槽中卡死和长距离滑移的超声振动电机，从而使V形环槽中的所有批量球形零件的表面与上研磨垫的接触轨迹均匀化和随机化，并遍布全部球形零件的球面，进而实现对批量球形零件同时精密加工。

优选地，所述上研磨盘与下研磨盘之间的偏心距通过以下方式调节：

调整下移动托盘的移动距离，实现上研磨盘和下研磨盘之间偏心，并使球形零件与上研磨盘接触点沿着上研磨盘径向移动。

与现有技术相比，本发明具有如下有意效果：