[發明專利]球體滾壓裝置及球體滾壓方法

有效

• 申請號: 201310452848.3
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103521999A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 滕磊軍;申靖;白宇;于洋;施曉麗;李亞鵬;于麗君;林玉峰
• 申請（專利權）人: 北京航天試驗技術研究所
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明涉及一種滾壓裝置及滾壓方法，尤其是一種球體滾壓裝置及球體滾壓方法，屬于機械加工裝置和方法領域。

背景技術

滾壓是提高表明光潔度和硬度的有效方法，具有效率高的優點。

有的球體在自身開設有中心通孔，如球閥內的球體，在滾壓此類球體時，傳統的球體滾壓是用一個類似球體的軌道，讓刀具裝于軌道上，沿軌道運行對球體進行滾壓，這種滾壓的缺點是：1、軌道固定不具有互換性；2、高精度滾壓對軌道的需求比較高；3、總體運行成本高。

還有一種滾壓方式采用數控車，安裝滾壓頭，用數控插補的方式進行滾壓，這種滾壓方式能夠解決上述的一部分問題，但是缺點存在：1、數控機床的投入較高；2、數控插補存在誤差；3、數控滾壓頭只能在一定曲率半徑進行滾壓，約解決中心約無法解決。

有鑒于此特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種球體滾壓裝置及球體滾壓方法，解決滾壓精度不高、設備互換性低及運行成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是：

球體滾壓裝置，包括驅動裝置、調整頭、滾壓頭及旋轉軸。

驅動裝置包括第一驅動裝置和第二驅動裝置。第一驅動裝置連接旋轉軸，旋轉軸插在待滾壓球體的中心通孔內，第二驅動裝置的輸出軸的中心軸線與旋轉軸的中心軸線正交，第二驅動裝置的輸出軸連接調整頭的一端，調整頭另一端安裝有可調節與第二驅動裝置輸出軸距離的滾壓頭，滾壓頭的工作部位于待滾壓球體表面且位于球體的通孔在球體表面的邊緣處，滾壓頭以第二驅動裝置的輸出軸為中心軸轉動。

旋轉軸為中間粗，兩端細的階梯軸，旋轉軸上的臺階位于待滾壓球體的通孔內部，滾壓頭的工作部與臺階及旋轉軸之間有一間距，滾壓頭端部與旋轉軸之間有一間距。

調整頭另一端開設有與第二驅動裝置的輸出軸平行的通孔，并開有與通孔相交且與旋轉軸平行的螺孔。滾壓頭下部插在通孔內，滾壓頭下部設有螺孔，一螺栓插入調整頭的螺孔及滾壓頭的螺孔中。

一種利用前述球體滾壓裝置進行滾壓的球體滾壓方法，將一兩端細中間粗的階梯狀旋轉軸穿入球體中心的通孔且旋轉軸的中心軸線與球體第一中心軸線重合，旋轉軸與球體相對固定，球體隨旋轉軸繞第一中心軸線轉動；滾壓頭繞與第一中心軸線正交的第二驅動裝置的輸出軸的中心軸線轉動，調整滾壓頭使滾壓頭工作部和所述通孔在球體表面的邊緣相接觸并且使滾壓頭工作部與球體接觸點至球心的距離為所需球體半徑，同時轉動球體和滾壓頭進行球體滾壓。

根據球體的通孔孔徑選擇相適應的旋轉軸，在固定旋轉軸與球體時，旋轉軸上的臺階位于球體的孔內，并使旋轉軸與滾壓頭之間留有間距。

旋轉軸中間粗兩端細，旋轉軸位于球體內的部位粗，位于通孔口附近及球體外的部位細，其兩端直徑的大小及滾壓頭工作部與球體表面的接觸應滿足滾壓頭在轉動時不與旋轉軸碰撞的要求。

將球體固定在旋轉軸上，旋轉軸帶動球體旋轉。滾壓頭繞與旋轉軸的中心軸線正交的中心軸線旋轉。滾壓頭的旋轉能形成一個圓，結合球體的旋轉，兩種旋轉軌跡形成一個球，使滾壓頭能夠對球體進行滾壓。

采用上述技術方案后，本發明與現有技術相比具有以下有益效果。

本發明球體滾壓裝置，兩個驅動裝置分別使球體和滾壓頭繞軸旋轉，球體旋轉的中心軸線與滾壓頭所繞轉的軸的中心軸線正交，從而使滾壓頭能滾壓球體表面，螺栓將滾壓頭固定在調整頭上并可調節滾壓頭與第二驅動裝置的輸出軸的距離，從而能滾壓不同直徑的球體，提高了設備的適應性。本發明球體滾壓方法，采用球體旋轉加滾壓頭旋轉的方法進行球體滾壓，此滾壓方法簡單，實際運行成本較低，適應性強，設備互換性強且滾壓精度高。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

附圖說明

圖1是本發明球體滾壓裝置的示意圖。

圖2為圖1的局部放大示意圖。

圖3為本發明球體滾壓裝置的滾壓頭的結構示意圖。

圖4為本發明球體滾壓裝置的旋轉軸的結構示意圖。

圖5為本發明球體滾壓方法中球體及滾壓頭在坐標系中的示意圖。

1、第二驅動裝置，2、支撐裝置，3、旋轉軸，4、球體，5、滾壓頭，6、調整頭，7、第一中心軸線，8、第二中心軸線，9、螺栓，10、工作部，41、通孔。

具體實施方式

實施例一

如圖1所示，球體滾壓裝置，包括驅動裝置、調整頭、滾壓頭、支撐裝置及旋轉軸。