[实用新型]高精度陶瓷球的固着磨料高效研磨设备

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及高精度陶瓷球轴承中高精度陶瓷球的研磨设备。

背景技术

目前，工业上生产高精度陶瓷球的粗研工序要完成陶瓷毛坯球加工留量95％的加工量，一直是影响陶瓷球加工效率的瓶颈之一，需在保证陶瓷球加工质量的前提下尽量提高加工速度。传统的陶瓷球研磨加工主要以硬质、昂贵的金刚石作为磨料，在加工钢质轴承球的V形槽研磨设备上进行，加工过程中负载高(10牛/球)，磨削速度低(50转/分)，加工周期长(通常需要几个星期来完成一批陶瓷球的加工)。漫长的加工过程以及昂贵的金刚石磨料导致了高昂的制造成本，限制了高精度陶瓷球的应用。因此，工业上迫切需要一种既有较高的加工效率，又能保证一定的加工精度的高精度陶瓷球研磨加工技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有高精度陶瓷球加工设备存在的加工周期长，效率低，成本高的不足，提出加工效率高、精度好的高精度陶瓷球的研磨设备。

本实用新型所述的高精度陶瓷球的高效研磨设备，包括同轴设置的上研磨盘、下研磨盘，上、下研磨盘至少一个连接传动装置，还带有加栽装置，上、下研磨盘之间形成研磨槽，其特征在于在上、下研磨盘与陶瓷球的两个接触区域之一开有环形接触槽，所述环形接触槽里填充固着磨料，环形接触槽的宽度与所加工陶瓷球的球径大小相适配。

上研磨盘开有“V”形研磨槽，下研磨盘与陶瓷球的接触区域开有环形接触槽，所述环形接触槽里填充固着磨料。

本实用新型增加陶瓷球-研磨盘接触区域中参与加工的磨粒数量，并将材料去除形式由磨粒的自由滚动去除转变为固着磨料的强制刻划去除，从而达到提高陶瓷球材料去除率的目的。与传统游离磨料相比较，在适当调整研磨条件下，加工效率更有明显的提高，而且又能保证较高的加工精度。

本实用新型中提出的设备可以在任何现有的球形零件加工设备上改进实现，只需将接触陶瓷球的研磨盘进行适当改动即可。其关键在于固着磨料研磨盘的制作、固着磨料配制这两个改进要点而无其他复杂因素约束。整个工艺及其设备要求起点低，成本少，效果好，效率高，受益大。具有广泛的应用性和实际可行性。

固着磨料的配制主要包括高硬度自锐性磨粒(包括金刚石，碳化硼B₄C，碳化硅SiC，氧化铝Al₂O₃等)、固化剂(包括光固化树脂固化剂，陶瓷固化剂，铸铁固化剂等)及填充剂。

设备改进要点主要包括在上、下研磨盘与陶瓷球的两个接触区域里选取任一接触区域作为改动区域，并根据所加工陶瓷球的球径大小，在这些选定的区域里开环形接触槽，并填充固着磨料。

根据任一研磨盘与陶瓷球接触区域之间的不同选择和固着磨料的成分选择，该高精度陶瓷球的固着磨料高效研磨工艺及其设备具有多种类似形式，其设计思想和工作原理相同，以其中一种配置方式为例给出具体说明。

本实用新型的有益效果为：结构简单，可以有效提高陶瓷球的研磨精度和研磨效率，实现批量生产，在加工精度、效率及机械结构上具有明显的综合优势。

附图说明

图1是传统V型槽研磨设备原理示意图。

图2是本实用新型中的固着磨料研磨设备示意图。

图3为陶瓷球磨粒的自由滚动去除示意图和强制刻划去除示意图。

图4为本实用新型中由钻床改造的简易陶瓷球研磨机结构图。

图中标号为：1.侧轮，2.砝码，3.立柱，4.驱动轴，5.机身，6.上研磨盘，7.下研磨盘，8.底座。

图5为实施例装置中材料去除率比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体技术方案及工作过程作进一步说明：

本实用新型所述的高精度陶瓷球的高效研磨设备，包括机身5、同轴设置的上研磨盘7、下研磨盘8，上研磨盘连接驱动轴4，下研磨盘8放置在底座8上，还带有加栽装置，上、下研磨盘之间形成研磨槽，上、下研磨盘与陶瓷球的两个接触区域之一开有环形接触槽，所述环形接触槽里填充固着磨料，环形接触槽的宽度与所加工陶瓷球的球径大小相适配。

上研磨盘开有“V”形研磨槽，下研磨盘与陶瓷球的接触区域开有环形接触槽，所述环形接触槽里填充固着磨料。

实例选取下研磨盘与陶瓷球之间的接触区域为开槽区域，以金刚石微粉为磨粒，光固化树脂为固着磨料结合剂，高精度氮化硅陶瓷球为实例比较对象，采用由钻孔机改造的陶瓷球研磨机模拟加工情况，具体介绍如下：