[發明專利]一種在普通車床上磨削球面的方法及裝置

有效

• 申請號: 201010258438.1
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN102371518A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 王曉平;李錫增;田強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼重型機械有限責任公司
• 主分類號: B24B11/04
• 分類號: B24B11/04
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及機械加工領域，尤其涉及一種在普通車床上磨削球面的方法及裝置。

背景技術

目前的機械設備制造中，帶有球面滾道需要磨削加工的工件比較多，如煉鋼廠轉爐上Φ900軸承及三支點對開式球鉸座、吊掛裝置中的凸凹球面墊等，一般都要用專用的圓弧滾道球面磨床加工，特別是轉爐三支點中Φ460對開式球鉸，決定爐體轉動的平穩性，備件設計精度高，圓球度誤差±0.02mm，裝配后內、外球面接觸面積要≥75％，材質GCr15SiMn，淬火后硬度HRc50～55，表面粗糙度Ra0.8，以前都是靠國外進口，國內軸承廠不能加工這樣的對開式軸承，尤其是在沒有專用球面磨床情況下，需要在普通車床上解決此類產品的磨削加工難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種在普通車床上磨削球面的方法及裝置，在無專用球面磨床的情況下，解決球面磨削的難題。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種在普通車床上磨削球面的方法，根據兩圓相交形成球面的原理，采用徑向磨頭裝置實現，其操作步驟敘述如下：

1)、在普通車床刀架上安裝徑向磨頭，工件裝夾在普通車床卡盤上，徑向磨頭上砂輪的中心線垂直于工件球面的旋轉中心線并與球面的垂直中心線相交并成夾角α，12°≤α≤25°；

2)、磨削參數：砂輪的速度V_砂＝18米/秒，工件的速度V_工＝6～8米/分，磨削深度t＝5～10μm/工件轉2～4周，注冷卻液；

3)、要保證砂輪的中心與工件的回轉中心高度等高；

4)、用樣板檢驗球面弧度，直至磨削完成。

所述的徑向磨頭，包括底座、電機、皮帶輪、砂輪，電機依次與皮帶輪一、底座相連，皮帶輪二依次與底座、砂輪相連，皮帶輪一和皮帶輪二通過皮帶相連接。所述的砂輪為杯形砂輪或碗形砂輪，其直徑取工件球面寬的1.1～1.4倍，即d＝1.1～1.4H，H為球面寬。

所述的冷卻液的組分按重量百分比構成為：

水溶性乳化切削油??8～10％；

碳酸鈉??0.5～1.5％；

三乙醇銨??2～3％；

其余為水。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：根據球面形成的原理，能在普通車床上磨削出理想的不同規格的球面體，可以是內球面也可以是外球面，適用范圍廣，解決了沒有專用球面磨床情況下，球面的磨削難題。

附圖說明

圖1是本發明實施例結構示意圖；

圖2是圖1的側視示意圖；

圖3是徑向磨頭結構示意圖；

圖4是當砂輪磨削點高于工件中心線的磨紋形狀；

圖5是當砂輪磨削點低于工件中心線的磨紋形狀。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

見圖1、圖2，本發明一種在普通車床上磨削球面的方法實施例結構示意圖，以內球面的磨削為例來說明，根據兩圓相交形成球面的原理，用普通車床在刀架上安裝專用的徑向磨頭，用Φ250mm的杯形砂輪，磨削時，徑向磨頭做徑向磨削，即磨出理想的球面，其操作步驟敘述如下：

1)、在普通車床刀架7上安裝徑向磨頭8，工件9裝夾在普通車床卡盤10上，徑向磨頭上砂輪3的旋轉中心線垂直于工件9球面的旋轉中心線并與球面的垂直中心線相交并成夾角α，12°≤α≤25°，夾角越大，球面曲率越大；

2)磨削參數：砂輪的速度V_砂＝18米/秒，工件的速度V_工＝6～8米/分，磨削深度t＝5～10μm/工件轉2～4周，注冷卻液，精磨時砂輪一定要轉動平穩，工件轉速要降低一級；

所述的冷卻液的組分按重量百分比構成為：

水溶性乳化切削油??8～10％

碳酸鈉??0.5～1.5％

三乙醇銨??2～3％

其余為水。

3)要保證砂輪3的中心與工件9的回轉中心高度等高；

4)用樣板檢驗球面弧度，直至磨削完成。

見圖3，所述的徑向磨頭，包括底座1、電機2、皮帶輪、砂輪3，電機2依次與皮帶輪一4、底座1相連，皮帶輪二5依次與底座1、砂輪3相連，皮帶輪一4和皮帶輪二5通過皮帶6相連接。所述的砂輪3為杯形砂輪或碗形砂輪，其直徑取工件球面寬的1.1-1.4倍，即d＝1.1～1.4H，H為球面寬，材質為白剛玉，粒度46#，硬度R₂。

見圖4、圖5，在砂輪的中心與工件的回轉中心有高度差的情況下，磨出的球面就產生一定的誤差，光潔度低，并形成獨特的磨紋，通過磨紋可判斷砂輪位置是否合適。無論砂輪的中心是高于或低于工件的旋轉中心線，磨出的球面都有磨紋。