[發明專利]一種球形零件球心腐蝕修正用工裝及球心腐蝕修正方法

在審

• 申請號: 202210085493.8
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114622202A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 程雷;賈立民;王憲東;于金洽;王憲云
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: C23F1/08
• 分類號: C23F1/08;C23F1/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 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、導向橫梁、轉盤、驅動電機、零件安裝臂；

所述左立柱和右立柱相對平行設置，在兩立柱的內側設置有豎向導向槽；所述導向橫梁的兩端以上下可滑動的方式分別插裝到兩立柱的豎向導向槽內；在橫向導向梁上設置有橫向導向槽；

所述轉盤的后端設置有中心軸，通過中心軸與驅動電機的輸出端連接，所述轉盤的前端設置有偏心軸，所述偏心軸以水平可移動的方式插入到所述的橫向導向槽內；

所述零件安裝臂的上端與導向橫梁固定連接，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、分析球形零件的結構，測量出球形零件的偏心量以及偏心位置，根據球形零件的材質，選用適合的腐蝕溶液；

步驟2、根據球形零件的尺寸及測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，計算腐蝕參數；

步驟3、將選取的腐蝕溶液置于上端開口的容器內，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，在工裝上的轉盤位于最上部位置時，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計算獲得的腐蝕參數為控制參量，控制工裝上的驅動電機運動，將工件浸入到腐蝕溶液中，對零件的表面進行腐蝕去除，實現零件的球心腐蝕修正。

3.根據權利要求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，在零件上的球面對其他平面或曲面有位置要求的情況，通過三坐標機、輪廓儀或圓度儀來測量球面的偏心位置和偏心量；在零件的球面球心對其質心設定有偏心的情況下，通過氣浮或電磁懸浮將球懸浮起來，看球的擺動來測算偏心量及偏心位置。

4.據權利要求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，腐蝕前球面上的點用A表示，腐蝕后球面上的點用B表示，以腐蝕后的球心O為圓心做一個半徑為δ的圓，然后構建平行四邊形來確定球面上任意一點的腐蝕路徑長度，具體為：

連線BO和AD，BO為目標圓半徑，AD為腐蝕前圓半徑，AD與目標圓的圓面交點為E，則AE為原球面上每點的腐蝕長度，取BO平行于AD,延長BO至C,C為半徑為δ的圓上的點，BC平行且等于AD，得出CD等于AB，而CD的長度等于(Φ₂-Φ₁)cos(θ/2)，θ為腐蝕液面法線與液面接觸點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升到球面最高點；所述δ為機加工造成的，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°，則認定AB等于AE，得到球面上任意一點的腐蝕路徑長度AE為(Φ₂-Φ₁)cos(θ/2)；

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

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

球面垂直浸入腐蝕液的速度為：