專利名稱：外球面體磨削加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加工機械，尤其是涉及一種對金屬外球面進行磨削加工裝置的結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
金屬球面的磨削加工通常采用杯型磨輪的刃口與工件表面接觸，磨輪高速旋轉(zhuǎn)而工件作低速旋轉(zhuǎn)，兩者的軸線成一夾角，由此磨削出所需的球面。在整個加工過程中，磨輪與工件的表面呈環(huán)形的線接觸，其環(huán)形刃口的包絡(luò)面即為被加工的球面。另一類加工裝置和方法是采用內(nèi)凹呈部分球面的磨具與被加工件面接觸，工件旋轉(zhuǎn)，磨具轉(zhuǎn)動且沿弧線擺動，兩者的軸線相交于球心處。在磨削時，磨具的壓力主要轉(zhuǎn)移在工件上多余的突出部分。但磨具需不定期地修正球面，因而加大了生產(chǎn)成本。為此，有人申請了名為“球面零件軌跡成型加工方法及裝置”發(fā)明專利，它涉及光學零件加工技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)工序分散，需多臺套設(shè)備及多種磨(模)具，加工精度主要依靠操作者的經(jīng)驗和技巧，而且加工大尺寸零件較困難。該技術(shù)方案提供了一種軌跡成型加工方法，砂輪與工件點接觸，加工軌跡為螺旋線，砂輪作圓周運動且做進給移動，工件自轉(zhuǎn)并擺動，僅適用于玻璃透鏡等易于磨削工件的批量制作生產(chǎn)，也尚未見其在金屬加工業(yè)上得以應(yīng)用的實例。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的面、線磨削磨具較為復雜、整理磨具費時、費力，或者點磨削圓度、光潔度、加工精度欠佳等的技術(shù)問題。
本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的包括機架，設(shè)于其上的工作臺，在所述的工作臺上設(shè)有頭架及尾架，并在所述的工作臺為擺動的扇形工作臺，其上設(shè)有V形導軌和T形槽；所述頭架中心線或者頭架與尾架的中心連線，與扇形工作臺的轉(zhuǎn)軸中心的交點，重合于砂輪與工件磨削弧線的曲率圓心點。
作為優(yōu)選，所述的扇形工作臺下部設(shè)有圓形滑動導軌，可回繞轉(zhuǎn)軸中心擺動；并在所述的V形導軌和T形槽上設(shè)置有頭架的進給座和尾架；所述磨削砂輪的短圓弧線的弦寬占砂輪寬度的2/3-4/5。
本實用新型較為巧妙地采用較短的弧線與工件磨削接觸，即非面接觸磨削，也非點接觸。在工作過程中工件作高速旋轉(zhuǎn)，修制有曲面的砂輪亦作旋轉(zhuǎn)，兩者之間的軸線擺動。作為優(yōu)選，通常所述的砂輪與工件磨削弧線的圓心角為3°-10°為宜。
作為優(yōu)選，所述的扇形工作臺的V形導軌的背面設(shè)置有與之相垂直的V形槽，且與設(shè)置于滑座上的V形滑軌相配置，其間設(shè)有鎖定機構(gòu)。換言之，所述的扇形工作臺設(shè)置于滑座上，兩者之間采用V形導軌和與之相配置的V形槽，并在出廠前調(diào)整其合理的位置，將其采用鎖定螺栓鎖定。其中，所述的鎖定機構(gòu)可以是螺栓或鎖定銷或其它類似機構(gòu)。
作為優(yōu)選，所述的尾架系由呈品字形設(shè)置的三軸圓導規(guī)，設(shè)于其上的套筒和置于其間的直線滾針軸承構(gòu)成，并在所述的套筒上設(shè)有半角頂尖。這樣，所述尾架上的半角頂尖可沿三軸圓導軌穩(wěn)定地移動。
作為優(yōu)選，所述的擺動扇形工作臺由變頻電機或伺服電機驅(qū)動，作120°角度的擺動，并在所述擺動扇形工作臺上設(shè)有對中定位塊。
作為優(yōu)選，所述的砂輪修正器的座體的前側(cè)設(shè)置有定位孔，后側(cè)設(shè)置有V形槽；且所述的砂輪修正器上設(shè)置有由電機單獨驅(qū)動的金剛滾輪。
在靜態(tài)校正時，所述的V形導規(guī)、T型槽與砂輪架的軸線相平行。
因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理，加工精度較高，大大降低磨具等工裝成本，能方便地調(diào)整產(chǎn)品規(guī)格，實現(xiàn)大尺寸球面零件的批量生產(chǎn)等特點。


附圖1是本實用新型的一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實用新型的另一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實用新型的一種工作臺的俯視圖；附圖4是本實用新型的一種工作臺剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5是本實用新型的一種砂輪修整器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是本實用新型的一種校正器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例所述的工作臺1為擺動扇形工作臺，其上部設(shè)有彼此平行的V形導軌4和T形槽5，其下部以圓形滑動導軌支承，圍繞回轉(zhuǎn)軸中心線擺動，由變頻電機驅(qū)動，擺動角可在120°內(nèi)任意調(diào)整(參見附圖3和附圖4)。在所述的扇形工作臺上的V形導軌4和T形槽5的兩端安裝有頭架2和尾架3，頭架2在扇形工作臺1上沿V形導軌可手動移置，用與加工不同球徑和長度的工件，頭架由變頻電機11驅(qū)動作無級變速(30-106r/min)，頭架上裝有三爪卡盤12裝夾工件；尾架3在扇形工作臺1的V形導軌上，由呈品字形設(shè)置的三軸圓導規(guī)15，設(shè)于其上的套筒7和置于其間的直線滾針軸承構(gòu)成，尾架按工件長度不同可移置安裝，其半角頂尖8可以沿三軸品字形排列的圓導軌15及其直線滾針軸承實現(xiàn)微量移動，頂住工件(參見附圖1和附圖2)。在所述的扇形工作臺上的V形導軌4和T形槽5上設(shè)有頭架的進給座、對中定位塊9和砂輪修整器10，并且頭架2的中心線或尾架3的中心連線與砂輪修整器10觸點及砂輪中心線均與扇形工作臺1回轉(zhuǎn)中心線重合(參見附圖6)。其中附圖中所標的R為待加工球體的半徑，所標的Δ為該機床的基準值。所述的修整器10由電機13驅(qū)動(參見附圖5)，其金剛滾輪14隨扇形工作臺1擺動與砂輪架6進給修整，形成砂輪的短圓弧，其圓弧的弦寬占砂輪寬度的3/4，砂輪與工件磨削弧線的圓心角為5°；砂輪架6轉(zhuǎn)速1440r/min，進給每格0.005mm。
權(quán)利要求1.一種外球面體磨削加工裝置，包括機架，設(shè)于其上的工作臺，在所述的工作臺上設(shè)有頭架及尾架，其特征是在所述的工作臺為擺動的扇形工作臺(1)，其上設(shè)有V形導軌(4)和T形槽(5)；所述頭架(2)中心線或者頭架(2)與尾架(3)的中心連線，與扇形工作臺的轉(zhuǎn)軸中心的交點，重合于砂輪與工件磨削弧線的曲率圓心點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的砂輪與工件磨削弧線的圓心角為3°-10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的扇形工作臺(1)下部設(shè)有圓形滑動導軌，可回繞轉(zhuǎn)軸中心擺動；并在所述的V形導軌(4)和T形槽(5)上設(shè)置有頭架(2)的進給座和尾架(3)；所述磨削砂輪的短圓弧線的弦寬占砂輪寬度的2/3-4/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的扇形工作臺(1)的V形導軌(4)的背面設(shè)置有與之相垂直的V形槽，且與設(shè)置于滑座上的V形滑軌相配置，其間設(shè)有鎖定機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的尾架(3)系由呈品字形設(shè)置的三軸圓導規(guī)(15)，設(shè)于其上的套筒(7)和置于其間的直線滾針軸承構(gòu)成，并在所述的套筒上設(shè)有半角頂尖(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的尾架(3)系由呈品字形設(shè)置的三軸圓導規(guī)(15)，設(shè)于其上的套筒(7)和置于其間的直線滾針軸承構(gòu)成，并在所述的套筒上設(shè)有半角頂尖(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的擺動扇形工作臺(1)由變頻電機或伺服電機驅(qū)動，作120°角度的擺動，并在所述擺動扇形工作臺(1)上設(shè)有對中定位塊(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的擺動扇形工作臺(1)由變頻電機或伺服電機驅(qū)動，作120°角度的擺動，并在所述擺動扇形工作臺(1)上設(shè)有對中定位塊(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的外球面體磨削加工裝置，其特征在于所述的砂輪修正器(10)的座體的前側(cè)設(shè)置有定位孔，后側(cè)設(shè)置有V形槽；且所述的砂輪修正器(10)上設(shè)置有由電機(13)單獨驅(qū)動的金剛滾輪(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的外球面體磨削加工裝置，其特征是在靜態(tài)校正時，所述的V形導規(guī)(4)、T型槽(5)與砂輪架的軸線相平行。
專利摘要本實用新型涉及一種對金屬外球面進行磨削加工裝置的結(jié)構(gòu)改良。它主要是包括機架，設(shè)于其上的工作臺，在所述的工作臺上設(shè)有頭架及尾架，并在所述的工作臺為擺動的扇形工作臺，其上設(shè)有V形導軌和T形槽；所述頭架中心線或者頭架與尾架的中心連線，與扇形工作臺的轉(zhuǎn)軸中心的交點，重合于砂輪與工件磨削弧線的曲率圓心點。因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理，加工精度較高，大大降低磨具等工裝成本，能方便地調(diào)整產(chǎn)品規(guī)格，實現(xiàn)大尺寸球面零件的批量生產(chǎn)等特點。
文檔編號B24B11/00GK2607229SQ0323037
公開日2004年3月24日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者陳向東, 余學鋆, 郭銳 申請人:杭州機床集團有限公司