[发明专利]一种用于带硬质合金涂层球芯的精密高效抛光方法

说明书

本发明公开了一种带硬质合金涂层球芯的精密高效抛光方法，该方法所采用的抛光工装包括内表面呈半球面形的工装本体，工装本体的内表面设有多孔状聚氨酯材料的抛光层；工件夹持装置带动待抛光工件以20～30转/分钟的转速旋转；抛光设备主轴带动抛光工装以850～1000转/分钟的转速旋转；在待抛光工件和抛光工装同时以不同速度旋转时，移动抛光工装使其内表面与待抛光工件表面相接触，同时加入金刚石抛光液，抛光至球面粗糙度达到设定值。该抛光方法使用的抛光工装结构简单、易于制造，该方法可操作性和可控性强，加工成本低、加工工效高、加工精度好，易于在业内推广使用。

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，具体涉及一种用于带硬质合金涂层球芯的精密高效抛光方法。

背景技术

在冶金、石油、化工、电力、矿山等领域实用的各种阀门，由于工况相当恶劣，从而要求各类阀门具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀和耐高压等性能。传统方法如从球阀本体材料(钢材)上去解决上述问题，往往成本相当昂贵，有时甚至是不可能的。然而通过各种表面技术的复合来改变材料表面的形态、化学成分、组织结构从而使基体材料获得优异的耐磨耐腐蚀等性能是一种非常可行且经济的办法。因此带硬质合金涂层的球阀阀芯正开始在各工业领域广泛应用。

该类球芯球面制备了一层高硬度、高耐磨性的硬质合金涂层，球阀要达到设计的密封效果必须要求球芯与阀座配合密封后达到零泄漏的要求。球阀关键部件球芯表面光滑一方面可以达到更高的密封要求，另一方面可以减小摩擦力。对于带有硬质合金涂层的球芯，由于涂层硬度高需经过磨削、研磨后与阀座配研达到密封要求，这种方法往往不能使涂层表面达到镜面状态；另外有对配研后的球芯采用百叶片加入抛光膏在球面车床上进行抛光处理，但是这样会影响球体的密封效果；还有人工拿抛光布加抛光膏对旋转的球芯进行抛光，但这种手动方式一方面受力不均衡，影响球体密封效果，另一方面也不安全。

因此，对于带硬质合金涂层球芯的高效高精密表面加工而言，迫切需要一种既能实现较高的加工精度和加工效率，又具备低成本和安全性能的新型硬质合金涂层球芯的抛光方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中对于带硬质合金涂层球芯的抛光成本高、加工效率低、加工效果差、难以满足高精密高效加工的要求等等不足，提供了一种加工设备结构简单、加工效率高、加工精度好、成本低的用于带硬质合金涂层球芯的精密高效抛光方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种用于带硬质合金涂层球芯的精密高效抛光方法，该方法所采用的抛光工装包括内表面呈半球面形状的工装本体，所述工装本体的内表面设有多孔状聚氨酯抛光层；

将待抛光球芯工件安装于工件夹持装置上，在驱动力的作用下，工件夹持装置带动待抛光球芯工件以20～30转/分钟的转速旋转；

将抛光工装安装于抛光设备主轴上，在驱动力的作用下，抛光设备主轴带动抛光工装以850～1000转/分钟的转速旋转；

在待抛光球芯工件和抛光工装同时旋转时，移动抛光工装使其内表面与待抛光工件表面相接触，同时加入金刚石抛光液，抛光至球面粗糙度达到设定值。

在上述技术方案中，所述金刚石抛光液的粒度范围是：1.0～3.5μm。

在上述技术方案中，所述抛光层的厚度为1.5～3.5mm。

在上述技术方案中，所述工件夹持装置带动待抛光工件以20～30转/分钟的转速旋转。

在上述技术方案中，抛光设备主轴带动抛光工装以850～1200转/分钟的转速旋转。

在上述技术方案中，所述工装本体包括一体成型的抛光部和夹持部，所述抛光部设有若干条等距离分布的切割缝，所述切割缝的宽度为2.0～4.0mm。

在上述技术方案中，所述切割缝的数量为四条。