[發明專利]一種行星盤式球磨機

在審

• 申請號: 202010212865.X
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111283549A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 陳果;劉艷松;何智兵;何小珊;王濤;易泰民;艾星;李俊
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11;B24B37/025;B24B37/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發明公開了一種用于盤式球磨機的上研磨盤，上研磨盤的下表面上設有沿周向分布的V型槽，上研磨盤的下表面用于與下研磨盤的上表面適配；所述上研磨盤采用于與浮動部件連接，用作浮動式研磨盤。本發明在上研磨盤上設置V型槽對微球起到限位和研磨的作用，且上研磨盤采用浮動式研磨盤，在研磨過程中對微球的限制作用減弱，保障微球有能夠有效的反轉滾動，利于提高球體在盤式球磨機中滾動的隨機性、保障球體各角度均勻受力、提高研磨質量。

技術領域

本發明涉及球體的拋光技術領域，具體涉及一種行星盤式球磨機。

背景技術

精密金屬球體在諸多應用中具有不可替代的重要作用，例如在圓度儀、靜電陀螺、軸承中都會使用到精密金屬球體，再如，在激光聚變實驗中，常常會使用精密空心金屬球體作為點火靶丸。在精密金屬球體的諸多研磨、拋光方法中，盤式球磨機相對于四軸拋光機、等離子體拋光等超精密拋光方法，具有研磨效率高，下量速度快，可同時對多個球體進行研磨的優點，而被廣泛采用。盤式拋光機作為球體研磨、拋光設備，已經經歷了上百年的發展歷程，在陶瓷、冶金、化工、航天以及國防等諸多領域有著極其重要的應用。常見的盤式球磨機加工方式包括行星盤式加工方式、搓球加工方式以及擺動式加工方式等，這些加工方式各有優缺點。

行星盤式加工方式，理論上針對單顆球體的加工而言具有較好的加工效果。行星盤式加工方式可以實現中等批量加工，但是球體加工效果的提高是伴隨球體公轉線速度的變化，也即是球體在加工過程中極易出現擁擠碰撞的現象，導致加工效果不佳。

搓球加工方式理論上針對單顆球體的加工而言具有較好的加工效果，但是不能實現批量加工。該種加工方式，為實現理論加工效果需滿足上下研磨盤與球體摩擦力相同，但是球體沿溝槽切向方向的滾動摩擦力必須大于徑向方向的滑動摩擦力，但是這在實際應用中幾乎是無法實現的。

擺動式加工方式滿足純滾動假設的條件與行星盤加工方式一致，因此兼具搓球式和行星盤式加工方式的優點。但是擺動加工方式上盤的轉速是變化的，取決于下研磨盤轉速和上、下研磨盤轉軸中心距，因此其設備復雜程度很高，并且在使用中，設備故障概率較大。

現有主流盤式球磨機具有研磨效率高、可以實現批量加工的優點，然而其在加工精度，加工后球體的表面粗糙度、球形度等指標參數較四軸拋光等超精密拋光方法具有一定差距。其主要原因在于球體在盤式球磨機中滾動的隨機性較差，球體在上下研磨盤之間滾動的移動方向較為固定，造成研磨球體整體研磨不均勻，表面粗糙度等性能指標較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：傳統的盤式球磨機，球體在盤式球磨機中滾動的隨機性較差，加工后球體的表面粗糙度、球形度等指標參數較差，本發明提供了解決上述問題的一種行星盤式球磨機。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于盤式球磨機的上研磨盤，上研磨盤的下表面上設有沿周向分布的V型槽，上研磨盤的下表面用于與下研磨盤的上表面適配；所述上研磨盤采用于與浮動部件連接，用作浮動式研磨盤。

本發明在上研磨盤上設置V型槽對微球起到限位和研磨的作用，且上研磨盤采用浮動式研磨盤，在研磨過程中對微球的限制作用減弱，保障微球有能夠有效的反轉滾動，利于提高球體在盤式球磨機中滾動的隨機性、保障球體各角度均勻受力、提高研磨質量。

進一步地，所述V型槽的角度為90°。

V型槽的張開角度設置大小直接決定了V槽內壁接觸點在球表面分布情況，影響到微球滾動限制作用的大小、以及研磨效率、研磨質量。本發明通過優選設置V型槽的角度為90°，利于最大化提高微球的研磨研磨效率和研磨質量。

進一步地，所述上研磨盤的下表面上還設有偏心槽，所述偏心槽與V型槽連通；在上研磨盤的軸心線方向上，偏心槽的深度大于V型槽的深度。