[發明專利]一種高效高精度陶瓷球的磁流變拋光裝置

在審

• 申請號: 201711412761.8
• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN108274306A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 肖曉蘭;焦競豪;閻秋生;路家斌
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B31/10
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明公開了一種高效高精度陶瓷球的磁流變拋光裝置，包括外圈筒(1)，所述外圈筒(1)的內部設有內圈套筒(2)，所述內圈套筒(2)內設有磁鐵(6)，所述內圈套筒(2)的外徑上設有若干保持架(4)，所述保持架(4)上設有球容納結構(3)，所述外圈筒(1)與所述保持架(4)之間，所述內圈套筒(2)與所述保持架(4)之間均設有磁流變拋光液空間(10)，所述球容納結構(3)與所述磁流變拋光液空間(10)貫通設置。本發明裝置填充的磁流變拋光液產生可自銳更新磨粒的磁流變拋光墊(5)，以此打磨拋光保持架(4)中的陶瓷球。其結構簡單緊湊，成本低，加工效率高，能獲得高表面質量和形狀精度且無亞表面損傷的超精密陶瓷球。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷球研磨拋光裝置及其拋光方法，特別涉及一種高速、高精度陶瓷球軸承中高精度陶瓷球的精密研磨拋光的加工裝置，屬于高精度球形零件加工技術。

背景技術

隨著工業水平的快速發展，對于機床設備和工作儀器的精度和可靠性要求越來越高。與傳統的金屬材料相比，高精度先進陶瓷具有強度高、彈性模量大、耐高溫、耐高壓、耐磨損、熱膨脹系數低、熱穩定性和化學穩定性好等特點，在球軸承中被大量地使用，是其關鍵的零件。同時，陶瓷球在球圓度儀、陀螺和精密測量儀器等精密儀器設備中有著非常重要的作用，需求量大，在航空航天、精密機械、國防軍事、石油化工和汽車制造產業等方面具有十分重要的地位。

但是精密儀器中使用的陶瓷球對球形偏差、球直徑變動量和表面粗糙度的要求極高，這些參數直接影響著球體的運動精度、工作噪聲及壽命等技術指標，進而影響設備和儀器的性能。球體表面凹凸及裂紋等表面缺陷對軸承的運動精度和壽命有很大的影響。因此，要想達到高的表面質量要求，在最后拋光階段，能否消除表面損傷是關鍵。

目前精密陶瓷球的研磨拋光加工方法主要有V形槽研磨加工法、圓溝槽研磨加工法、錐形盤研磨加工法、自轉角主動控制研磨法、磁懸浮研磨加工方法等。現在最主要和最普遍的是采用V形槽研磨加工方法，該方法單次裝球量較大，加工效率較高。但V形槽研磨加工方法也有很多缺點，其在研磨加工時，陶瓷球在加工過程中只能作“不變相對方位”的研磨運動，這樣對陶瓷球的表面無法形成全包絡的研磨，所以難以達到均勻研磨的效果。而在其它大部分的研磨方法中，很多研磨裝置的動力源多，結構及控制系統復雜，并且對制造和裝配精度都有較高的要求，加工成本高。

因此，對于氮化硅陶瓷球等難加工材料高精度球的加工，急需一種既有較高的加工精度和加工效率，又具有裝置結構簡單和制造成本較低的陶瓷球研磨拋光加工裝置，解決目前對陶瓷球拋光加工效率較低、加工一致性較差、成本較高的現狀，實現陶瓷球的高精密研磨拋光加工。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的加工效率低和成本高的缺點與不足，提供一種加工精度高、加工效率高和加工一致性高，同時裝置結構簡單、成本低廉、裝配精度要求低的研磨拋光球體設備。

本發明所采用的技術方案：一種高效高精度陶瓷球的磁流變拋光裝置，包括外圈筒(1)，所述外圈筒(1)的內部設有內圈套筒(2)，所述內圈套筒(2)內設有磁鐵(6)，所述內圈套筒(2)的外徑上設有若干保持架(4)，所述保持架(4)上設有球容納結構(3)，所述外圈筒(1)與所述保持架(4)之間，所述內圈套筒(2)與所述保持架(4)之間均設有磁流變拋光液空間(10)，所述球容納結構(3)與所述磁流變拋光液空間(10)貫通設置。

優選的，所述外圈筒(1)的底座為鐵磁性材料，其內壁設有圓形凹槽，所述圓形凹槽與所述磁鐵(6)相配合連接，使得所述磁鐵(6)吸嵌在外圈底座上并隨外圈一起轉動。

優選的，所述外圈筒(1)的底座內壁還設有環形凹槽，所述環形凹槽與內圈套筒(2)相配合連接。

優選的，所述外圈筒(1)的底端設有外圈密封蓋(7)。

優選的，所述外圈筒(1)與所述內圈套筒(2)的底端連接處設有密封氈圈(8)。