[发明专利]一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡装置及方法

说明书

本发明公开了一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡装置，设计了球形法兰的半球形凹槽，利用平面法兰压紧待加工半球型轴承零件，使其与球形法兰进行球面配合，利用球心重合自动找正的原理实现了待加工半球型轴承零件的自动找正，可实现高精度、快速装夹和自动找正，提高了球形轴承的磨削效率和产品一次加工合格率，同时具有装配简单，便于操作的优势；本发明还提供一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡方法，操作简单，对操作人员的技术水平要求低，适用范围广泛。

技术领域

本发明属于航天惯性器件精密加工技术领域，特别涉及一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡装置及方法。

背景技术

半球轴承零件是半球型动压电机的关键部件，其内孔与端面的垂直度要求在0.001mm以内，球面与内孔轴线的偏心要求在0.001mm以内。传统的加工方法为：采用端面工装定位，将半球型轴承零件胶结至端面工装上，通过螺钉将端面工装固定至端面胎，找正半球的端面跳动和球面跳动，使用内孔砂轮磨削加工半球轴承零件的内孔，最终保证内孔与端面的垂直度及球面与内孔轴线的偏心度。生产过程中，存在以下问题：由于半球型轴承零件与端面工装胶结，胶结层厚度不均匀，加工中要求找正球面跳动0.001mm，存在找正精度满足的情况，需要将半球型轴承零件与端面工装取下，重新胶结；同时由于胶结力较小，在加工过程中经常发生掉落磕碰现象，造成零件报废；零件精度要求高，球面与内孔轴线的偏心指标的合格率较低，指标超差后反复返工导致加工效率极低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡装置，设计了球形法兰的半球形凹槽，利用平面法兰压紧待加工半球型轴承零件，使其与球形法兰进行球面配合，利用球心重合自动找正的原理实现了待加工半球型轴承零件的自动找正，可实现高精度、快速装夹和自动找正，提高了球形轴承的磨削效率和产品一次加工合格率，同时具有装配简单，便于操作的优势；本发明还提供一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡方法，操作简单，对操作人员的技术水平要求低，适用范围广泛。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种半球型轴承零件内孔高精度磨削装卡装置，底座，平面法兰，端面胎，上座，球形法兰和压紧力提供机构；

所述底座第一端与端面胎固定连接，第二端沿轴向与球形法兰连接；所述球形法兰设有与待加工半球型轴承零件匹配的半球形凹槽；

所述上座一端套于底座第二端的外侧，上座与底座同轴且可沿底座移动，另一端连接平面法兰；所述待加工半球型轴承零件平面法兰与球形法兰所设凹槽之间；

所述端面胎用于装卡装置在外部磨床上的安装定位；所述压紧力提供机构用于使上座产生沿底座轴向向端面胎的移动，进而带动平面法兰压紧待加工半球型轴承零件(8)的圆形端面，使待加工半球型轴承零件球形面与球形法兰所设凹槽内壁的配合，实现半球零件的自动找正。

进一步的，所述压紧力提供机构包括卡套和弹簧；

所述卡套套于上座外侧且与上座同轴，卡套一端与底座螺纹连接，另一端的内表面与上座外表面之间设有弹簧，所述弹簧的两个端面分别与卡套和上座的端面内表面接触；所述卡套通过一端所设螺纹实现沿底座轴向向端面胎的移动，进而带动平面法兰压紧待加工半球型轴承零件的圆形端面。

进一步的，所述球形法兰与第二端通过螺栓螺纹实现可拆卸连接；所述平面法兰与上座之间通过螺栓螺纹实现可拆卸连接。

进一步的，所述待加工半球型轴承零件与球形法兰所设凹槽的径向双边配合间隙为0.003～0.005mm。

进一步的，所述球形法兰所设凹槽的球度≤0.2μm，待加工半球型轴承零件球度≤0.2μm。

进一步的，所述底座与上座间隙配合，径向双边配合间隙0.002～0.003mm。

进一步的，所述各部件沿轴向均设有用于磨削液流通的通孔。