專利名稱：柱塞球磨展成法加工工藝及其研磨、拋光機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱塞球磨展成法加工工藝及其研磨、拋光機，具體涉及一種柱塞
球磨展成法加工工藝，以及針對該加工工藝的研磨、拋光機，用于高壓軸向柱塞泵中柱塞球 面的加工。
背景技術(shù)：
由于柱塞泵中柱塞球面的加工要求采用高精度研磨，才能使球面在加工完成之
后，能與滑靴產(chǎn)生盡可能大的球面貼合，使柱塞端部能在滑靴中靈活回轉(zhuǎn)。 按球面成形原理要求，需要使研磨工具(研磨套)與工件(柱塞球面)的軸線保
持嚴格等高，以保證球面的圓度。在研磨時，可根據(jù)研磨花紋的形狀來判斷研磨工具與工件
兩中心的等高誤差。 如果在被研磨球面上出現(xiàn)凸狀花紋時，說明研磨套內(nèi)孔的下半周研磨時受力過 重，這時研磨套的中心高于工件中心；如果出現(xiàn)凹狀花紋，則只是研磨套內(nèi)孔的上半周研磨 時受力過重，這時研磨套軸線低于工件中心；當花紋為正交網(wǎng)紋時，說明兩軸中心近似等高。 但是，采用現(xiàn)有設(shè)備加工過程中，都難以調(diào)整研磨工具與工件間的軸線高度，因此 研磨形成的球面與實際的貼合程度不高，影響整套柱塞泵系統(tǒng)的使用情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種柱塞球磨展成法加工工藝，利用柱塞球面展成研磨原 理，根據(jù)研磨球面出現(xiàn)的花紋情況調(diào)整研磨套軸線與柱塞球面軸線等高，以提高對球面的 研磨質(zhì)量。 本發(fā)明目的在于提供一種針對上述工藝的柱塞球磨展成法研磨、拋光機。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 利用研磨套與加工工件呈相對展成運動，兩者之間保持確定的速比關(guān)系，加工球 面，其中，精修研磨套內(nèi)孔，通過修整可以得到一個精確的內(nèi)孔；磨套和柱塞的瞬心線相互 作純滾動，展成柱塞的研磨球面，研磨花紋為正交網(wǎng)紋，當研磨球面上出現(xiàn)凸狀花紋時，研 磨套內(nèi)孔的下半周研磨時受力過重，這時研磨套的中心高于工件中心；當出現(xiàn)凹狀花紋，則 只是研磨套內(nèi)孔的上半周研磨時受力過重，這時研磨套軸線低于工件中心。根據(jù)正交花紋 的深淺情況，可以分辨出不等高的精度為3 5um。 —種柱塞球磨展成法研磨、拋光機，由電機驅(qū)動柱塞和研磨套轉(zhuǎn)動，由第一電機、
第二電機分別驅(qū)動柱塞和研磨套轉(zhuǎn)動，由研磨套對柱塞的球面進行加工，其中， 所述的第一 電機與轉(zhuǎn)速箱連接，轉(zhuǎn)速箱內(nèi)設(shè)有裝夾套，柱塞套在裝夾套內(nèi)，柱塞球
面露出于裝夾套及轉(zhuǎn)速箱之外，柱塞端部的球面露出于裝夾套及轉(zhuǎn)速箱之外的距離由裝夾
套裝柱塞的孔的深度控制，以此可以加工不同型號的柱塞球頭直徑，第一電機經(jīng)轉(zhuǎn)速箱驅(qū)
動裝夾套轉(zhuǎn)動，帶動柱塞在裝夾套內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)；
4
所述的第二電機由一擺動支架機構(gòu)支撐，通過一具有彈簧預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套與研 磨套軸連接，通過調(diào)節(jié)擺動支架機構(gòu)，使研磨套與柱塞球面軸線保持等高，研磨套的內(nèi)孔與 柱塞的球面形成相對展成運動。 在上述方案基礎(chǔ)上，所述的擺動支架機構(gòu)包括安裝在底板上的一個前支撐件和一 錐度調(diào)節(jié)件，前支撐件固定在第二電機的基座前端，錐度調(diào)節(jié)件支撐在基座的中部且可前 后移動，基座的后端電機二側(cè)分別設(shè)有一個后支撐件，其中，第二電機以前支撐件為支點， 通過錐度調(diào)節(jié)件調(diào)整電機軸在垂直方向的傾斜角度，并由后支撐件調(diào)節(jié)支撐高度和限定水 平擺動幅度。 在上述方案基礎(chǔ)上，所述的錐度調(diào)節(jié)件由導向座、錐度滑塊以及支撐滑桿構(gòu)成，支 撐滑桿固定在基座底部，錐度滑塊設(shè)在導向座的滑槽內(nèi)且由調(diào)節(jié)螺釘及鎖緊螺母調(diào)節(jié)前后 移動，錐度滑塊的上表面為斜面，斜面頂推支撐滑桿，對第二電機軸角度微調(diào)，根據(jù)錐度滑 塊角度不同，可作任意微量角度調(diào)節(jié)。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的前支撐件由向心球軸承和樞設(shè)在向心球軸承上部的 關(guān)節(jié)構(gòu)成，第二電機的前端繞向心球軸承作微量圓周徑向?qū)χ姓{(diào)整，并繞關(guān)節(jié)調(diào)整軸垂直 方向的傾斜角度。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的向心球軸承為具有微量圓周徑向搖擺對中功能的雙 列向心球軸承。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的后支撐件由搖擺幅度限位支撐桿、轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)和鎖緊
螺母構(gòu)成，鎖緊螺母與搖擺幅度限位支撐桿螺紋連接且位置上下可調(diào)，鎖緊螺母在轉(zhuǎn)角關(guān)
節(jié)上下各設(shè)一個并將轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)定位，轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)與基座后端樞設(shè)連接以支撐基座。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)的移動范圍由搖擺幅度限位支撐桿的螺紋高
度限定，當加工不同型號柱塞球頭直徑時，可采取不同角度受力支撐的搖擺幅度限位。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的具有彈簧預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套對被柱塞球面施加研磨
預(yù)緊力，伸縮套套裝在第二電機的電機軸上，且其內(nèi)設(shè)有彈簧，伸縮套前后伸縮，帶動前端
的研磨套與柱塞的球面接觸(加工狀態(tài))或脫離(裝卸柱塞狀態(tài))。采用具有彈簧的伸縮
套的另一個作用是，方便被加工件安裝及整個機構(gòu)剛啟動時作旋風式的相對展成運動時，
起到一個柔性緩沖作用力，并對被加工件球面施加研磨預(yù)緊力。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的研磨套的基體采用生鐵材料，拋光材料采用羊毛氈 和綠油對柱塞球面進行拋光。根據(jù)不同規(guī)格，可以研磨、拋光各種柱塞球頭尺寸，以此嚴格 控制柱塞球面圓度和光潔度。采用本發(fā)明機構(gòu)加工后，其球面圓度達到2um之內(nèi)，拋光后光 潔度可達RaO. 2左右。 本發(fā)明還可采用電氣控制和定時系統(tǒng)，根據(jù)不同加工件情況，隨時控制電機運轉(zhuǎn)
及設(shè)置研磨拋光時間等。 本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，可根據(jù)研磨花紋的形狀來判斷研磨工具(研磨套)與 工件(球面)兩中心的等高誤差，從而調(diào)整研磨套軸線的高度，使研磨套與球面軸線保持 嚴格等高，形成高精度的展成研磨，研磨、拋光效果好，球面圓度達到2um之內(nèi)，與滑靴壓模 后，該滑靴、柱塞副具有貼合球面大，回轉(zhuǎn)靈活，不易拉靴等優(yōu)點。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2第二電機由一-擺動支架機構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標號說明1-第一電機2_轉(zhuǎn)速箱3-裝夾套4-柱塞41-球面5-第二電機51-電機軸52-基座6_錐度調(diào)節(jié)件61-錐度滑塊611-斜面62-支撐滑桿63-導向座631-滑槽64-調(diào)節(jié)螺釘65-鎖緊螺母7_前支撐件71-雙列向心球軸承72-關(guān)節(jié)8-后支撐件81-搖擺幅度限位支撐桿82、83-鎖緊螺母84-轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)9_研磨套91-內(nèi)孔10-底板11-伸縮套111-彈簧
具體實施例方式
由圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖和圖2第二電機由一擺動支架機構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)示意 圖所示， —種柱塞球磨展成法研磨、拋光機，由電機驅(qū)動柱塞和研磨套轉(zhuǎn)動，由第一電機1、 第二電機5分別驅(qū)動柱塞4和研磨套9轉(zhuǎn)動，由研磨套9對柱塞4的球面41進行加工，其 中， 所述的第一電機1與轉(zhuǎn)速箱2連接，轉(zhuǎn)速箱2內(nèi)設(shè)有裝夾套3，柱塞4套在裝夾套 3內(nèi)，柱塞4的球面41露出于裝夾套3及轉(zhuǎn)速箱2之外，第一電機1經(jīng)轉(zhuǎn)速箱2驅(qū)動裝夾套 3轉(zhuǎn)動，帶動柱塞4在裝夾套3內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，所述的裝夾套3為尼龍件；
所述的第二電機5由一擺動支架機構(gòu)支撐，通過一具有彈簧預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套11 與研磨套9軸連接，通過調(diào)節(jié)擺動支架機構(gòu)，使研磨套9與柱塞球面41軸線保持等高，研磨 套9的內(nèi)孔91與柱塞4的球面41形成相對展成運動，所述的研磨套9的基體采用生鐵材 料，拋光材料采用羊毛氈和綠油。 所述的擺動支架機構(gòu)包括安裝在底板10上的一個前支撐件7和一錐度調(diào)節(jié)件6， 前支撐件7固定在第二電機5的基座52前端，錐度調(diào)節(jié)件6支撐在基座52的中部且可前 后移動，基座52的后端二側(cè)分別設(shè)有一個后支撐件8，其中，第二電機5以前支撐件7為支 點，通過錐度調(diào)節(jié)件6調(diào)整電機軸51在垂直方向的傾斜角度，并由后支撐件8調(diào)節(jié)支撐高 度和限定水平擺動幅度。 所述的錐度調(diào)節(jié)件6由導向座63、錐度滑塊61以及支撐滑桿62構(gòu)成，支撐滑桿 62固定在基座52底部，錐度滑塊61設(shè)在導向座63的滑槽631內(nèi)且由調(diào)節(jié)螺釘64及鎖緊 螺母65調(diào)節(jié)前后移動，錐度滑塊61的上表面為斜面611，斜面611頂推支撐滑桿62并將基
6座51及第二電機5抬起或放低，實現(xiàn)對第二電機5軸角度微調(diào)。 所述的前支撐件7由雙列向心球軸承71和樞設(shè)在雙列向心球軸承上部的關(guān)節(jié)72 構(gòu)成，第二電機5的前端繞雙列向心球軸承作微量圓周徑向?qū)χ姓{(diào)整，并繞關(guān)節(jié)72調(diào)整電 機軸51垂直方向的傾斜角度。 所述的后支撐件8由搖擺幅度限位支撐桿81、轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84和鎖緊螺母82、83構(gòu) 成，鎖緊螺母82、83與搖擺幅度限位支撐桿81螺紋連接且位置上下可調(diào)，鎖緊螺母82、83 在轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84上下各設(shè)一個并將轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84定位，轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84與基座52后端樞設(shè)連接 以支撐基座52。所述轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84的移動范圍由搖擺幅度限位支撐桿81的螺紋高度限定。
所述的具有彈簧預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套11對被加工柱塞球面施加研磨預(yù)緊力，伸縮 套11套裝在第二電機5的電機軸51上，且其內(nèi)設(shè)有彈簧lll，伸縮套11前后伸縮，帶動前 端的研磨套9與柱塞4的球面41接觸或脫離。 根據(jù)球面41的花紋調(diào)整第二電機5的電機軸51角度和高度，使研磨套9與柱塞 球面41兩軸中心等高或近似等高，研磨套9的內(nèi)孔91與柱塞4的球面41形成旋風式相對 展成運動。并對被加工件球面41施加研磨預(yù)緊力。 具體的，伸縮套11主要控制啟動時的緩沖，經(jīng)雙列向心球軸承71自動調(diào)整定位中 心點；錐度調(diào)節(jié)件6可控制電機基座52的垂直傾角，保證研磨套與工件軸線等高，并可控制 研磨套9軸線相對于球面41中心的受力角度。前支撐件7的關(guān)節(jié)72可根據(jù)基座52的傾 角作相應(yīng)調(diào)整，而后支撐件8的轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)84同樣可根據(jù)基座52后端的高度進行上下調(diào)節(jié) 并具有水平自動調(diào)整功能。
權(quán)利要求
一種柱塞球磨展成法加工工藝，利用研磨套與加工工件呈相對展成運動，兩者之間保持確定的速比關(guān)系加工球面，其特征在于精修研磨套內(nèi)孔，調(diào)整研磨套與柱塞球面軸線保持等高，磨套和柱塞的瞬心線相互作純滾動，展成柱塞的研磨球面，研磨花紋為正交網(wǎng)紋，當研磨球面上出現(xiàn)凸狀花紋時，研磨套內(nèi)孔的下半周研磨時受力過重，研磨套的中心高于工件中心；當出現(xiàn)凹狀花紋，研磨套內(nèi)孔的上半周研磨時受力過重，研磨套軸線低于工件中心。
2. 針對權(quán)利要求1所述工藝制備的一種柱塞球磨展成法研磨、拋光機，由電機驅(qū)動柱 塞和研磨套轉(zhuǎn)動，其特征在于由第一電機、第二電機分別驅(qū)動柱塞和研磨套轉(zhuǎn)動，由研磨 套對柱塞的球面進行加工，其中，所述的第一電機與轉(zhuǎn)速箱連接，轉(zhuǎn)速箱內(nèi)設(shè)有裝夾套，柱塞套在裝夾套內(nèi)，柱塞球面露 出于裝夾套及轉(zhuǎn)速箱之外，第一 電機經(jīng)轉(zhuǎn)速箱驅(qū)動裝夾套轉(zhuǎn)動，帶動柱塞在裝夾套內(nèi)自由 旋轉(zhuǎn)；所述的第二電機由一擺動支架機構(gòu)支撐，通過一具有彈簧預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套與研磨套 軸連接，通過調(diào)節(jié)擺動支架機構(gòu)，使研磨套與柱塞球面軸線保持等高，研磨套的內(nèi)孔與柱塞 的球面形成相對展成運動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的擺動支 架機構(gòu)包括安裝在底板上的一個前支撐件和一錐度調(diào)節(jié)件，前支撐件固定在第二電機的基 座前端，錐度調(diào)節(jié)件支撐在基座的中部且可前后移動，基座的后端二側(cè)分別設(shè)有一個后支 撐件，其中，第二電機以前支撐件為支點，通過錐度調(diào)節(jié)件調(diào)整電機軸在垂直方向的傾斜角 度，并由后支撐件調(diào)節(jié)支撐高度和限定水平擺動幅度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的錐度調(diào)節(jié) 件由導向座、錐度滑塊以及支撐滑桿構(gòu)成，支撐滑桿固定在基座底部，錐度滑塊設(shè)在導向座 的滑槽內(nèi)且由調(diào)節(jié)螺釘及鎖緊螺母調(diào)節(jié)前后移動，錐度滑塊的上表面為斜面，斜面頂推支 撐滑桿，對第二電機軸角度微調(diào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的前支撐件 由向心球軸承和樞設(shè)在向心球軸承上部的關(guān)節(jié)構(gòu)成，第二電機的前端繞向心球軸承作微量 圓周徑向?qū)χ姓{(diào)整，并繞關(guān)節(jié)支點調(diào)整軸垂直方向的傾斜角度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的向心球軸 承為雙列向心球軸承。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的后支撐件 由搖擺幅度限位支撐桿、轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)和鎖緊螺母構(gòu)成，鎖緊螺母與搖擺幅度限位支撐桿螺紋 連接且位置上下可調(diào)，鎖緊螺母在轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)上下各設(shè)一個并將轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)定位，轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)與 基座后端樞設(shè)連接以支撐基座。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述轉(zhuǎn)角關(guān)節(jié)的 移動范圍由搖擺幅度限位支撐桿的螺紋高度限定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的具有彈簧 預(yù)緊機構(gòu)的伸縮套對被柱塞球面施加研磨預(yù)緊力，伸縮套套裝在第二電機的電機軸上，且 其內(nèi)設(shè)有彈簧，伸縮套前后伸縮，帶動前端的研磨套與柱塞的球面接觸或脫離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞球磨展成法研磨、拋光機，其特征在于所述的研磨套的基體采用生鐵材料，拋光材料采用羊毛氈和綠油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柱塞球磨展成法加工工藝及其研磨、拋光機，用于高壓軸向柱塞泵中柱塞球面的加工。其加工工藝是利用研磨套與加工工件呈相對展成運動，兩者之間保持確定的速比關(guān)系加工球面，其中，研磨套具有精確的內(nèi)孔；磨套和柱塞的瞬心線相互作純滾動，展成柱塞的研磨球面，研磨花紋為正交網(wǎng)紋，當研磨球面上出現(xiàn)凸狀花紋時，研磨套內(nèi)孔的下半周研磨時受力過重，這時研磨套的中心高于工件中心；當出現(xiàn)凹狀花紋，則只是研磨套內(nèi)孔的上半周研磨時受力過重，這時研磨套軸線低于工件中心。用本發(fā)明方法可以分辨出不等高的精度為3～5μm。本發(fā)明所述的研磨、拋光機加工的球面圓度達2μm之內(nèi)，與滑靴具有貼合球面大，回轉(zhuǎn)靈活，不易拉靴等優(yōu)點。
文檔編號B24B29/02GK101716743SQ20091026017
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者王榮寶, 胡富華, 蔡曉峰, 郭興旺 申請人:上海高壓油泵廠有限公司