一种小球径内球面研磨加工装置及使用方法与流程

本发明属于机械加工，具体涉及一种小球径内球面研磨加工装置及使用方法。

背景技术：

1、加工具有内球面的工件时，成型加工过程中会因球面铣刀或研磨器为定轴回转运动，沿球面圆周方向球径越大的点线速度越大，球面中心轴线线速度始终为0，导致球面中心底部进刀量始终小于周边最终形成微观凸起，如图5所示，由此会导致产品质量不稳定，严重影响产品质量及产品交付。常规方法如车削、磨削、铣削或研磨车头加工出的球面均为定轴加工，无法避免球面中心底部凸起问题从而影响球面轮廓度。

2、中国专利公开号为cn104526472a，名称为金属微小内凹球面高频振动抛光装置及方法的专利申请，装置包括支架，所述支架的一侧延伸有平行设置的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架上安装有升程调整装置，所述升程调整装置的输出端穿过第一支撑架并连接高频振动发生器，所述高频振动发生器的底部夹持仿形工具头；所述第二支撑架下部固定有电机，所述电机的输出轴穿过第二支撑架并连接夹具，所述夹具的回转中心与仿形工具头位于同一轴线位置，金属微小内凹球面零件装夹在夹具上，所述金属微小内凹球面零件的内凹球面涂覆抛光剂；上述升程调整装置、高频振动发生器和电机均通过线束与控制装置相连。该装置的夹具的回转中心与仿形工具头位于同一轴线位置，由于定轴转动，轴线处线速度为0，不参与加工，针对微小球面加工时，会影响加工效果。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种小球径内球面研磨加工装置及使用方法，通过将待加工的零件球面通过无定轴转动的小球进行加工，使得球面加工均匀无微观凸起，球面轮廓度及粗糙度合格，提高球面加工效率及质量稳定性。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种小球径内球面研磨加工装置，包括：夹具主体和研磨钢珠，所述夹具主体的底部开设有若干夹具孔，所述夹具孔沿夹具主体的底部中心圆形环绕设置，所述夹具孔与待加工零件的顶部相匹配，所述待加工零件卡接在所述夹具孔中，所述待加工零件的底部具有待加工半球面；所述研磨钢珠与待加工半球面相匹配。

4、可选地，所述夹具主体的顶部设置有配重块。

5、可选地，所述夹具主体外套设有固定环。

6、可选地，所述固定环固定在平面研磨机的夹持部上。

7、可选地，所述夹具孔为通孔，所述夹具孔的两端分别与夹具主体的底部的顶部连通。

8、可选地，所述夹具主体的顶部具有夹具第一台阶和夹具第二台阶，所述夹具第一台阶和夹具第二台阶中均开设夹具孔。

9、可选地，所述夹具孔包括底孔和排气孔，所述底孔与待加工零件的顶部相匹配，所述排气孔的直径小于待加工零件顶部的直径。

10、可选地，所述待加工半球面的半径为1.5mm至10mm。

11、所述的一种小球径内球面研磨加工装置的使用方法，包括以下步骤：

12、s1：将夹具主体安装在平面研磨机上，将待加工零件放置在夹具主体的夹具孔中，在待加工零件底部放置研磨钢珠；

13、s2：启动平面研磨机，对待加工零件的待加工半球面进行切削。

14、可选地，步骤s1中，研磨钢珠上均匀涂抹有研磨膏。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明提供了一种小球径内球面研磨加工装置及使用方法。本发明将零件装入专用夹具上固定，为待加工球面装上涂抹均匀研磨膏的钢珠并倒扣在平面研磨机上，使用固定环固定住夹具主体以防窜动，通过为夹具整体施加配重块增加钢珠与球面、钢珠与研磨平台之间的摩擦力。启动平面研磨机，摩擦力推动钢珠转动实现对球面的研磨切削动作。本发明能够通过标准件钢珠的轮廓度实现保证加工球面的面轮廓度，通过研磨加工方式提高球面的粗糙度。

17、本发明的小球径内球面研磨加工装置的对应使用方法有效解决了小球径内球面精加工轴线附近凸起造成的零件寿命严重缩短或性能不稳定问题，从根源上提高了小球面的球面轮廓度及粗糙度质量，避免了球面副在运转过程中因球面底部球心位置凸起及轮廓度超差产生的扰动或卡滞现象，提高了零件的加工质量。同时，本发明中的研磨夹具每次能够加工多个零件，提高了零件的加工效率。

技术特征：

1.一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，包括：夹具主体（1）和研磨钢珠（2），所述夹具主体（1）的底部开设有若干夹具孔，所述夹具孔沿夹具主体（1）的底部中心圆形环绕设置，所述夹具孔与待加工零件（3）的顶部相匹配，所述待加工零件（3）卡接在所述夹具孔中，所述待加工零件（3）的底部具有待加工半球面（33）；所述研磨钢珠（2）与待加工半球面（33）相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述夹具主体（1）的顶部设置有配重块（4）。

3.根据权利要求1所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述夹具主体（1）外套设有固定环（5）。

4.根据权利要求3所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述固定环（5）固定在平面研磨机的夹持部上。

5.根据权利要求1所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述夹具孔为通孔，所述夹具孔的两端分别与夹具主体（1）的底部的顶部连通。

6.根据权利要求5所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述夹具主体（1）的顶部具有夹具第一台阶（13）和夹具第二台阶（14），所述夹具第一台阶（13）和夹具第二台阶（14）中均开设夹具孔。

7.根据权利要求5所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述夹具孔包括底孔和排气孔，所述底孔与待加工零件（3）的顶部相匹配，所述排气孔的直径小于待加工零件（3）顶部的直径。

8.根据权利要求1所述的一种小球径内球面研磨加工装置，其特征在于，所述待加工半球面（33）的半径为1.5mm至10mm。

9.权利要求1至8任一项所述的一种小球径内球面研磨加工装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种小球径内球面研磨加工装置的使用方法，其特征在于，步骤s1中，研磨钢珠（2）上均匀涂抹有研磨膏。

技术总结本发明属于机械加工技术领域，公开了一种小球径内球面研磨加工装置及使用方法，装置包括：夹具主体和研磨钢珠，所述夹具主体的底部开设有若干夹具孔，所述夹具孔沿夹具主体的底部中心圆形环绕设置，所述夹具孔与待加工零件的顶部相匹配，所述待加工零件卡接在所述夹具孔中，所述待加工零件的底部具有待加工半球面；所述研磨钢珠与待加工半球面相匹配。本发明能够通过研磨钢珠的无定轴转动，解决小球径内球面精加工轴线附近凸起造成的零件寿命严重缩短或性能不稳定问题，避免了球面副在运转过程中因球面底部球心位置凸起及轮廓度超差产生的扰动或卡滞现象，提高了零件的加工质量。技术研发人员：赵正浩,马彪,解嘉伟,戴彦辰,赵文强受保护的技术使用者：中国航发西安动力控制科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6