一种球面加工方法技术

本发明专利技术公开了一种球面加工方法，属于机械零件加工技术领域。所述方法包括：采用数控机床对待加工工件的球面依次进行粗车、精车、打磨和抛光，所述打磨包括：采用超声波金属表面加工装置加工精车后的所述待加工工件的球面，所述超声波金属表面加工装置安装在所述数控机床上。本发明专利技术通过采用超声波金属表面加工装置加工精车后的待加工工件的球面，利用超声波金属表面加工装置代替了现有技术中的数控磨，在保证待加工工件的球面精度、光洁度的同时，简化了加工工序，减少了使用的设备，提高了加工效率，降低了加工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械零件加工
，特别涉及。
技术介绍
在一些机械零件中通常会用到球面结构，如铰轴，通常在这些零件的加工要求中， 对球面的精度、轮廓度及表面粗糙度要求较高。在现有的球面加工方法中，主要采用数控车对待加工工件的球面进行粗车和精 车，然后采用数控磨的砂轮对待加工工件的球面进行打磨加工，最后对球面进行抛光。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题在对待加工工件的球面进行打磨加工时，对数控磨的精度以及砂轮的轮廓度要求 较高，同时，砂轮磨损后修复比较困难，因此会导致加工成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了。所述技术方 案如下本专利技术实施例提供了，所述方法包括采用数控机床对待加工 工件的球面依次进行粗车、精车、打磨和抛光，所述打磨包括采用超声波金属表面加工装置加工精车后的所述待加工工件的球面，所述超声波 金属表面加工装置安装在所述数控机床上。其中，所述粗车包括采用左手外圆车刀和右手外圆车刀从球面的两边车所述削待加工工件的球面，车 至单边余量达到第一预定值；采用圆刀片车刀，车所述待加工工件的球面至单边余量达到第二预定值。进一步地，所述待加工工件为铰轴，所述粗车还包括在所述米用左手外圆车刀和右手外圆车刀从球面的两边车削所述待加工工件的 球面，车至单边余量达到第一预定值之前，在所述待加工工件的两个端面的中心分别打中 心孔，所述两个端面与所述待加工工件的中心线垂直；用顶尖顶住所述待加工工件的两个中心孔。其中，所述精车包括采用圆刀片车刀车所述待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到甲组预 定值；采用尖刀车所述待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到乙组预定值。进一步地,所述精车还包括在所述采用圆刀片车刀车所述待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到 甲组预定值之前，对所述圆刀片车刀进行对刀；在所述采用尖刀车所述待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到乙组预定值之前，对所述尖车刀进行对刀。进一步地，所述采用尖刀车所述待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到 乙组预定值，包括分三刀车所述待加工的球面直径，其中，第三刀的设定深度L3=L-L1_L2，其中，LI 表示第一刀的实际深度，L2表示第二刀的实际深度，L表示乙组预定值中的设定深度。进一步地，所述采用超声波金属表面加工装置加工精车后的所述待加工工件的球 面，包括在所述超声波金属表面加工装置工具头部滚珠不转动的情况下，控制所述超声波 金属表面加工装置工具头部滚珠对所述待加工工件的球面挤压深度为一个定值；控制所述超声波金属表面加工装置的工具头部滚珠走完整个球面。其中，所述抛光包括将所述球面涂满研磨膏和机油，保持数控机床主轴转动，用 精相砂纸抛光球面。进一步地，所述方法还包括在所述精车之前，对粗车后的所述待加工工件进行超 声波探伤。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过采用超声波金属表面加工装置加工精车后的待加工工件的球面，利用超声波 金属表面加工装置代替了现有技术中的数控磨，在保证待加工工件的球面精度、光洁度的 同时，简化了加工工序，减少了使用的设备，提高了加工效率，降低了加工成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1是本专利技术实施例提供的球面加工方法流程图2是本专利技术实施例提供的铰轴结构示意图3是本专利技术实施例提供的铰轴车加工时装夹示意图4是本专利技术实施例提供的铰轴球面加工对刀时装夹示意图5是本专利技术实施例提供的铰轴打磨加工时装夹示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了，该方法包括采用数控机床对待加工工 件的球面依次进行粗车、精车、打磨和抛光；其中，打磨包括采用超声波金属表面加工装 置加工精车后的待加工工件的球面，上述超声波金属表面加工装置安装在数控机床上。下 面将结合具体实例来说明本专利技术实施例的加工方法。实施例下面结合图1对该方法进行详细说明，如图1所示，该方法包括步骤101 :在待加工工件的两端面的中心处分别打中心孔，上述端面与待加工工件的中心线垂直。将待加工工件放置在镗床回转工作台上，将待加工工件固定好，在端面中心打中心孔。以加工铰轴的两球面为例，参见图2，在铰轴的端面划出十字线，十字线的交点即为端面的中心。具体地，先划出铰轴I的腰线2，并将腰线2引至两端面3，再在引至端面3 的直线上划垂直线，。在划线前，先采用游标卡尺、千分尺、卷尺及球面样板确定两个球面的球心，要求两个球心的距离为1000mm，如果不满足该距离，可以进行毛坯余量借偏。将铰轴放置在镗床回转工作台上，并用V型铁支撑铰轴，以铰轴的端面中心为基准找正工件，按GB/T145-2001 B6. 3在铰轴一端面打中心孔，记录镗床主轴X、Y轴坐标值； 工作台回转180°，将镗床主轴移至记录的坐标位置，在另一端面按GB/T145-2001 B6. 3打中心孔。步骤102 :用顶尖顶住待加工工件的两个中心孔，粗车待加工工件的球面。具体地，该步骤包括用顶尖顶住待加工工件的两个中心孔；采用左手外圆车刀和右手外圆车刀从球面的两边车削待加工工件的球面，车至单边余量达到第一预定值；采用圆刀片车刀，车待加工工件的球面至单边余量达到第二预定值。其中，单边余量是指半个球面预留的余量的厚度。具体地，上述左手外圆车刀、右手外圆车刀以及圆刀片车刀均安装在数控机床刀架上。以铰轴为例，在步骤101的基础上，参见图3，顶尖4顶住铰轴I的两个中心孔，两顶尖与法兰5连接。在步骤102中，采用车刀6(包括左手外圆车刀和右手外圆车刀)先加工一球面，具体地，采用参数主轴转速60r/min,进给O. 5mm/r,车至单边余量达到3mm,车刀6 通过刀杆7连接在数控机床刀架8上。换圆刀片车刀(刀杆SRDCR3225P05-A、刀片Φ5)，采用参数主轴转速80r/min,进给O. 2mm/r,车至单边余量达到2mm。加工完一球面后,在中间轴段距离球心500mm处刻线，作为车另一球面的参照。调头按照上述方法车另一球面。进一步地，在粗车两球面之前，顶两端中心孔，用数控机床卡盘夹紧左端法兰，在中间轴距离轴端250mm处车两处校正带,移开右端顶尖,在一处校正带处架中心架，校正另一处校正带跳动小于O. 02mm,修右端中心孔,调头按上述方法修另一端中心孔。步骤103 :精车粗车后的待加工工件的球面。具体地，该步骤包括采用圆刀片车刀车待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到甲组预定值； 采用尖刀车待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到乙组预定值。进一步地，采用尖刀车待加工工件的球面至直径、粗糙度、面轮廓度达到乙组预定值，包括分三刀车待加工的球面直径，其中，第三刀的设定深度L3=L-L1_L2，其中，LI表示第一刀的实际深度，L2表示第二刀的实际深度，L表示乙组预定值中的设定深度。在实际加工中，可先为第一刀和第二刀提供一个设定深度，以保证前两刀的深度大致范围，但前两刀的设定深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球面加工方法，所述方法包括：采用数控机床对待加工工件的球面依次进行粗车、精车、打磨和抛光，其特征在于，所述打磨包括：采用超声波金属表面加工装置加工精车后的所述待加工工件的球面，所述超声波金属表面加工装置安装在所述数控机床上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉军，由国静，唐长平，张怀斌，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：