[发明专利]超硬微小半球偶件的磨削加工方法

摘要

超硬微小半球偶件的磨削加工方法，它涉及一种偶件的磨削加工方法。为了解决现有的微小半球偶件的加工方法存在研抛工序繁琐、尺寸精度和表面粗糙度无法同时满足、工件加工效率低的问题。本发明方法的主要步骤：步骤A、成形砂轮磨削：先采用成型磨削法对用于高精度动压气浮轴承上的半球偶件的凸球面和凹球面进行粗加工；步骤B、直角砂轮范成精密磨削：待所述半球偶件的凸球面和凹球面的余量在50μm左右时再用经过精密修整的直角砂轮精密磨削。本发明方法避免了研抛的繁琐和尺寸不精确性，不仅能加工出满足面形精度的尺寸要求，保证较好的表层、亚表层质量，还能在很大程度上提高工件的加工效率，降低生产成本。

主权项

一种超硬微小半球偶件的磨削加工方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：步骤A、成形砂轮磨削：先采用成型磨削法对用于高精度动压气浮轴承上的半球偶件的凸球面和凹球面进行粗加工；步骤A1、半球偶件凸球面磨削：设计用于磨削半球偶件凸球面的凹球成形砂轮：所述凹球成形砂轮选用电镀砂轮，砂轮粒度为325#；根据工件形状、目标加工尺寸、磨削效率和砂轮磨损情况设计凹球成形砂轮的端口直径(W1)、圆弧直径(D1)以及圆弧长度(L1)，凹球成形砂轮的端口直径(W1)为工件目标加工尺寸半径的1.6～1.8倍，凹球成形砂轮的圆弧直径(D1)比工件成形目标加工直径大50μm，凹球成形砂轮的圆弧长度(L1)为30°～40°圆心角(A1)所对应的圆弧长度；凹球成形砂轮凹球面的球面度在20μm以内；在磨削过程中要保证半球偶件凸球面的整个半球面都能被磨削到且工件两侧受力均匀，使凹球成形砂轮的轴线与工件的轴线之间的夹角(α)为25°～40°；在对半球偶件凸球面进行磨削时，磨削工艺参数为：磨削深度为0.1μm/s、工件转速为60r/min、凹球成形砂轮的砂轮转速为45000r/min；步骤A2、半球偶件凹球面磨削：设计用于磨削半球偶件凹球面的凸球成形砂轮：所述凸球成形砂轮选用电镀砂轮，砂轮粒度为325#；根据工件形状、目标加工尺寸、磨削效率和砂轮磨损情况设计凸球成形砂轮的球面直径(D2)以及圆弧长度(L2)，凸球成形砂轮的球面直径(D2)比工件成形目标加工直径小50μm，圆弧长度(L2)为280°～310°圆心角(A2)所对应的圆弧长度；凸球成形砂轮的圆弧长度大于半球偶件凹球面的圆弧长度以保证整个球面都能被磨削到且工件在磨削时在圆周方向上受力均匀；使凹球成形砂轮的轴线与工件的轴线之间的夹角(β)为25°～40°；在对半球偶件凹球面进行磨削时，磨削工艺参数为：磨削深度为0.1μm/s、工件转速为60r/min、凸球成形砂轮的砂轮转速为45000r/min；步骤B、直角砂轮范成精密磨削：待所述半球偶件的凸球面和凹球面的余量在50μm时再用经过精密修整的直角砂轮精密磨削：步骤B1、采用型号为SD2000#的圆柱形树脂砂轮作为精密磨削过程中的直角砂轮，在对半球偶件的凸球面和凹球面进行精磨磨削之前先对所述直角砂轮进行在机整形和修锐；步骤B2、在对半球偶件的凸球面和凹球面进行磨削时，磨削工艺参数为：所述直角砂轮的砂轮转速为40000r/min，半球偶件的凸球面和凹球面的工件转速为200r/min，所述直角砂轮的进给速度为1mm/min；先将所述直角砂轮的横向进给量控制在3μm/pass以进行半精加工，然后再控制在0.5μm/pass以进行精加工；步骤C、最后得到凸球面和凹球面的面型尺寸为目标加工尺寸的半球偶件。