利用普通外圆磨床加工高精度外球面的磨削加工方法技术

提供一种利用普通外圆磨床加工高精度外球面的磨削加工方法，首先选择砂轮：砂轮宽度须大于成品球形零件宽度14-16mm，砂轮直径须足够修磨出零件球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度；然后制作修整砂轮的专用修磨夹具，将磨床端面砂轮修整器安装在磨床上，将专用修磨夹具与磨床端面砂轮修整器固定连接好；修整砂轮至尺寸要求；将待加工零件固定在磨床上与修整好的砂轮对正；开始磨削加工直至得成品球形零件。本发明专利技术在不增加设备投资的情况下，利用现有普通精密外圆磨床加工尺寸精度高、表面质量好的外球面，具有较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供一种，首先选择砂轮：砂轮宽度须大于成品球形零件宽度14-16mm，砂轮直径须足够修磨出零件球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度；然后制作修整砂轮的专用修磨夹具，将磨床端面砂轮修整器安装在磨床上，将专用修磨夹具与磨床端面砂轮修整器固定连接好；修整砂轮至尺寸要求；将待加工零件固定在磨床上与修整好的砂轮对正；开始磨削加工直至得成品球形零件。本专利技术在不增加设备投资的情况下，利用现有普通精密外圆磨床加工尺寸精度高、表面质量好的外球面，具有较高的实用价值。【专利说明】
本专利技术属机械加工
，具体涉及一种在普通外圆磨床上进行功能拓展加工高精度外球面的磨削加工方法。
技术介绍
一般来说，当需加工零件外球面尺寸精度、形状精度、表面粗糙度要求较低时，一般采用数控车床进行加工，采用数控车床效率高、尺寸易保证，完全可以满足需求。但是，当零件的尺寸精度高于IT6级、形状精度误差值小于0.005mm、表面粗糙度要求Ra值小于0.4um时，采用车削方法就满足不了设计图纸的要求，必须采用更精密的加工方法。现有的加工方法有以下两种:一是先利用数控车床进行粗加工，留余量再在磨加工中心机床进行精加工，此方法加工效率高，精度易保证；二是由于磨加工中心机床价值高，一般企业很少采购，在此情况下，采用的加工方法是:先利用数控车床进行粗加工和半精加工，留很少的余量再进行抛光达到最终设计图纸的要求，此种加工方法对抛光前车工的尺寸加工精度及表面质量要求高，余量也要严格控制，效率低，精度不易保证。上述缺陷，成为加工精密外球面的“瓶颈”，因此有必要提出改进。【
技术实现思路
】本专利技术解决的技术问题:提供一种，在不增加设备投资的情况下，利用现有普通精密外圆磨床加工尺寸精度高、表面质量好的外球面。本专利技术采用的技术方案:，包括下述步骤:1)选择砂轮:砂轮宽度须大于成品球形零件宽度14_16mm，砂轮直径须足够修磨出零件球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度；2)制作修整砂轮的专用修磨夹具，将磨床端面砂轮修整器安装在磨床上，将专用修磨夹具与磨床端面砂轮修整器固定连接好；3)修整砂轮至尺寸要求；4)将待加工零件固定在磨床上与修整好的砂轮对正；5)开始磨削加工直至得成品球形零件。上述步骤2)中，所述专用修磨夹具包括夹具体、手柄、转轴、金刚石安装体和金刚石，连接轴一端与磨床端面砂轮修整器固定连接，所述连接轴另一端与夹具体一端固定连接且夹具体底端面与连接轴轴线垂直，所述夹具体另一端制有转轴过孔，所述转轴一端穿过转轴过孔且插入金刚石安装体内与其固连后用螺母I锁紧，转轴另一端设有手柄并用螺母II锁紧，所述夹具体和金刚石安装体之间设有衬套，所述金刚石安装在金刚石安装体圆形端面上。进一步地，所述金刚石安装体制成圆形并两侧铣扁，铣扁的宽度要小于成品球形零件的宽度以保证金刚石在修整砂轮时金刚石安装体不会碰到砂轮，在金刚石安装体圆形端面的最高点处制作金刚石安装孔安装金刚石。进一步地，所述金刚石安装体直径须小于成品球形零件的球面直径在5mm以上，以保证金刚石安装后金刚石的顶尖到转轴的中心线之间的距离为成品球形零件的球面直径的二分之一。进一步地，所述金刚石安装孔的轴线垂直于转轴轴线保证砂轮修整后的精度，紧固螺钉轴线垂直金刚石安装孔轴线并使两轴线相交，确保压紧金刚石。上述步骤3)中，在粗磨砂轮去余量时，用卡尺测量金刚石的尖到金刚石安装体外径的距离，再加上金刚石安装体外径的半径值，粗略计算出成型球面的直径；在精修磨前，对金刚石的位置精确固定，金刚石的尖到转轴旋转中心的距离为成型零件球面的半径；在修整砂轮过程中，需不停纵向移动砂轮架的位置，一直到将砂轮刃磨成所需要的球面为止。上述步骤4)中，磨床三爪卡盘卡紧涨力芯轴大头端，待加工零件固定在涨力芯轴小头端并抵靠在台阶端面上，砂轮垂直设置在待加工零件上方且保证砂轮左端面与涨力芯轴大头端之间留有避让砂轮的间隙，垫块抵紧在待加工零件端面上并用磨床尾座顶尖顶紧。进一步地，所述间隙的尺寸需大于砂轮的宽度减去球面的宽度的差值除以2。上述步骤5)中，所有准备工作做好后，就开始对刀。为了确保砂轮的球面中心与待加工零件的球面中心重合，在加工前，用砂轮的左端面轻碰待加工零件的右端面，然后将砂轮向左移动，移动的的距离为砂轮宽度的一半加上零件宽度的一半，则两球面的中心重合，即可开始加工。本专利技术与现有技术相比的优点:1、在不增加设备投资的情况下，利用现有设备，制作专用修磨夹具，对砂轮进行特殊修磨从而保证球面的加工要求，投资小；2、砂轮重磨性好，当砂轮磨损时，只需将砂轮进行重新修磨即可再次使用；3、砂轮磨削刃尺寸在对刀仪上易于控制；4、突破了普通外圆磨床的加工范围和方法；5、加工精度及表面质量比采用抛光方法更易于保证；6、对粗加工的要求不高，生产效率相比采用抛光方法大幅度提高；7、制造简单，成本低。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的成品球形零件结构示意图；图2为本专利技术的专用修磨夹具结构示意图；图3为本专利技术的金刚石安装体仰视图；图4为本专利技术的专用修磨夹具修磨砂轮示意图；图5为本专利技术加工示意图；图6为常规直线切削刃砂轮示意图；图7为本专利技术的圆弧刃砂轮示意图。【具体实施方式】下面举一实例，做进一步详细说明。其中尺寸为建议值，不是严格限制。假设零件尺寸如图1所示:第一，选择砂轮。砂轮的宽度必须大于零件的宽度(14_16mm)。砂轮的直径必须足够修磨出圆球的球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度即球面顶点到球面弦长的垂直距离的公式为:【权利要求】1.，其特征在于包括下述步骤:1)选择砂轮:砂轮宽度须大于成品球形零件宽度14-16mm，砂轮直径须足够修磨出零件球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度；2)制作修整砂轮的专用修磨夹具，将磨床端面砂轮修整器(1)安装在磨床上，将专用修磨夹具与磨床端面砂轮修整器(1)固定连接好；3)修整砂轮至尺寸要求；4)将待加工零件(15)固定在磨床上与修整好的砂轮(16)对正；5)开始磨削加工直至得成品球形零件。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:上述步骤2)中，所述专用修磨夹具包括夹具体(3)、手柄(4)、转轴(5)、金刚石安装体(9)和金刚石(11)，连接轴(2) 一端与磨床端面砂轮修整器(1)固定连接，所述连接轴(2)另一端与夹具体(3) —端固定连接且夹具体(3)底端面与连接轴(2)轴线垂直，所述夹具体(3)另一端制有转轴过孔(12)，所述转轴(5)—端穿过转轴过孔(12)且插入金刚石安装体(9 )内与其固连后用螺母I (7 )锁紧， 转轴(5 )另一端设有手柄(4 )并用螺母II (6 )锁紧，所述夹具体(5)和金刚石安装体(9)之间设有衬套(8)，所述金刚石(11)安装在金刚石安装体(9)圆形端面上。3.根据权利要求2所述的，其特征在于:所述金刚石安装体(9)制成圆形并两侧铣扁，铣扁的宽度要小于成品球形零件的宽度以保证金刚石(11)在修整砂轮(16)时金刚石安装体(9)不会碰到砂轮(16)，在金刚石安装体(9)圆形端面的最高点处制作金刚石安装孔(21)安装金刚石(11)。4.根据权利要求2所述的，其特征在于:所述金刚石安装体(9)直径须小于成品球形零件的球面本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用普通外圆磨床加工高精度外球面的磨削加工方法，其特征在于包括下述步骤：1）选择砂轮：砂轮宽度须大于成品球形零件宽度14?16mm，砂轮直径须足够修磨出零件球面，即砂轮外径到安装孔的厚度必须大于球面的深度；2）制作修整砂轮的专用修磨夹具，将磨床端面砂轮修整器（1）安装在磨床上，将专用修磨夹具与磨床端面砂轮修整器（1）固定连接好；3）修整砂轮至尺寸要求；4）将待加工零件（15）固定在磨床上与修整好的砂轮（16）对正；5）开始磨削加工直至得成品球形零件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕芸芬，梁儒坤，
申请(专利权)人：陕西宝成航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：