[發(fā)明專利]一種球形零件球心腐蝕修正用工裝及球心腐蝕修正方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210085493.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114622202A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程雷;賈立民;王憲東;于金洽;王憲云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號(hào): C23F1/08
• 分類號(hào): C23F1/08;C23F1/02
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 劉英梅

1.一種球形零件球心腐蝕修正用工裝，其特征在于：包括左立柱、右立柱、導(dǎo)向橫梁、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、零件安裝臂；

所述左立柱和右立柱相對(duì)平行設(shè)置，在兩立柱的內(nèi)側(cè)設(shè)置有豎向?qū)虿郏凰鰧?dǎo)向橫梁的兩端以上下可滑動(dòng)的方式分別插裝到兩立柱的豎向?qū)虿蹆?nèi)；在橫向?qū)蛄荷显O(shè)置有橫向?qū)虿郏?/p>

所述轉(zhuǎn)盤的后端設(shè)置有中心軸，通過中心軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端連接，所述轉(zhuǎn)盤的前端設(shè)置有偏心軸，所述偏心軸以水平可移動(dòng)的方式插入到所述的橫向?qū)虿蹆?nèi)；

所述零件安裝臂的上端與導(dǎo)向橫梁固定連接，所述零件安裝臂的下端為零件固定端。

2.一種球形零件的球心腐蝕修正方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1所述的球形零件球心腐蝕修正用工裝，包括如下步驟：

步驟1、分析球形零件的結(jié)構(gòu)，測(cè)量出球形零件的偏心量以及偏心位置，根據(jù)球形零件的材質(zhì)，選用適合的腐蝕溶液；

步驟2、根據(jù)球形零件的尺寸及測(cè)出的球形零件的偏心量以及偏心位置及選用的腐蝕溶液的腐蝕速度，計(jì)算腐蝕參數(shù)；

步驟3、將選取的腐蝕溶液置于上端開口的容器內(nèi)，將待腐蝕的零件以被腐蝕去除部分朝下的方式固定在工裝的零件固定端，固定工裝，使工裝的零件安裝臂下端伸入到容器內(nèi)，在工裝上的轉(zhuǎn)盤位于最上部位置時(shí)，待腐蝕零件的下端與腐蝕溶液的液面相切；

步驟4、以步驟2計(jì)算獲得的腐蝕參數(shù)為控制參量，控制工裝上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，將工件浸入到腐蝕溶液中，對(duì)零件的表面進(jìn)行腐蝕去除，實(shí)現(xiàn)零件的球心腐蝕修正。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形零件的球心腐蝕修正方法，其特征在于：步驟1中，在零件上的球面對(duì)其他平面或曲面有位置要求的情況，通過三坐標(biāo)機(jī)、輪廓儀或圓度儀來(lái)測(cè)量球面的偏心位置和偏心量；在零件的球面球心對(duì)其質(zhì)心設(shè)定有偏心的情況下，通過氣浮或電磁懸浮將球懸浮起來(lái)，看球的擺動(dòng)來(lái)測(cè)算偏心量及偏心位置。

4.據(jù)權(quán)利要求2所述的球形零件的球心腐蝕修正方法，其特征在于：步驟2的具體步驟為：

步驟2.1、設(shè)定零件腐蝕前的球心為D，腐蝕前的球徑為Φ₁，腐蝕后的球心為O,腐蝕后的目標(biāo)球徑為Φ_2，腐蝕前后的球心位置差為δ，腐蝕前球面上的點(diǎn)用A表示，腐蝕后球面上的點(diǎn)用B表示，以腐蝕后的球心O為圓心做一個(gè)半徑為δ的圓，然后構(gòu)建平行四邊形來(lái)確定球面上任意一點(diǎn)的腐蝕路徑長(zhǎng)度，具體為：

連線BO和AD，BO為目標(biāo)圓半徑，AD為腐蝕前圓半徑，AD與目標(biāo)圓的圓面交點(diǎn)為E，則AE為原球面上每點(diǎn)的腐蝕長(zhǎng)度，取BO平行于AD,延長(zhǎng)BO至C,C為半徑為δ的圓上的點(diǎn)，BC平行且等于AD，得出CD等于AB，而CD的長(zhǎng)度等于(Φ₂-Φ₁)cos(θ/2)，θ為腐蝕液面法線與液面接觸點(diǎn)與腐蝕前的球心連線的交角，θ取值為0-π,即液面從球面最低點(diǎn)升到球面最高點(diǎn)；所述δ為機(jī)加工造成的，誤差不大于0.01毫米，而慣性零件球面尺寸一般為幾毫米到幾十毫米，則∠EAB接近于0°，則認(rèn)定AB等于AE，得到球面上任意一點(diǎn)的腐蝕路徑長(zhǎng)度AE為(Φ₂-Φ₁)cos(θ/2)；

步驟2.2、確定腐蝕時(shí)間常數(shù)、球面上任意一點(diǎn)的腐蝕時(shí)間及球面垂直浸入腐蝕液的速度：

T為腐蝕時(shí)間常數(shù)，為腐蝕2δ所需時(shí)間，球面上任意一點(diǎn)的腐蝕時(shí)間為：Tcos(θ/2)，θ取值為0-π，因

球面垂直浸入腐蝕液的速度為：