一种用于研磨球面零件的装置的制作方法

本实用新型属于研磨作业领域，具体涉及一种用于研磨球面零件的装置。

背景技术：

具有球面特征的零部件在各行各业应用十分广泛．钢铁行业轧制设备中常有球面垫等球面型零部件，现有的单件、小批量加工方法是结合磨削、抛光，通过人工研磨、钳工刮研、研磨机修磨等方法来获得较高的加工精度。但是，这些方法效率低、成本高，有的加工方法尺寸精度难以保证。

通常，轧机球面铜套等球面零件的精加工方法有，钳工三角刮刀修磨，角磨机修磨，使用研磨机等。

手工刮研是利用刮刀、基准表面、测量工具和显示剂，以手工作业的方式，边研边测量，边刮研加工，在球面配合面涂抹红丹粉（显示剂）进行对研，然后分别检查着色点，对无着色点即高点进行刮削，循环进行，直至配合面接触斑点符合要求。工件达到规定的尺寸、几何形状、表面粗糙度和密合性等要求的一项精加工工序。

手工研磨的优点是：使用工具简单，通用性较强，加工余量少，精度高，广泛地应用在机器和工具的制造及机械设备的修理工作中，一般，研磨面积可以逐步提高到75%以上。但是手工研磨存在作业人员工作强度大，对钳工技能要求较高，工作效率极低等缺陷，手工研磨仅适用于单件、小批量生产。

角磨机修磨是在手工研磨的基础上，为提高作业效率，使用角向磨光机进行修磨。但由于角磨机转速高、有震动，操作难度加大，在修磨时易在打磨高点时伤及球面的其他部位，从而将高点打磨成低点，使得配合面结合率不高。

线接触型研磨机在研磨球面时，形成了圆周线接触。球面线研磨机研磨的设备结构复杂，存在设备费用高、不易维修的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于研磨球面零件的装置，该装置改变了现有轧机拉杆铜套等球形面的加工方法，使其表面接触斑点达到75%-90%，实际与人工研磨相比提高工效4倍以上，具有高效率、低成本的优势。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于研磨球面零件的装置，包括与动力机床连接的动力连接体、与动力连接体下端连接的偏心轴万向连接装置、与偏心轴万向连接装置下端连接的研磨体；

所述动力连接体为所述偏心轴万向连接装置提供旋转动力，以实现偏心轴万向连接装置的正转或者反转；

所述偏心轴万向连接装置用以实现圆周转动的同时又能实现摆动，从而达到球面研磨的目的；

所述研磨体与工件接触，在偏心轴万向连接装置的带动下对工件进行研磨。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述偏心轴万向连接装置包括万向节和偏心轴，所述万向节的一端连接动力装置；

所述偏心轴包括第一轴段、与万向节另一端同轴的第二轴段和第三轴段，所述第一轴段、第三轴段的轴线均与第二轴段的轴线之间形成夹角，且第二轴段的一端固接第一轴段，另一端固接第三轴段；

所述万向节的另一端与第一轴段连接，且万向节位于第一轴段的上方。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述动力连接体与偏心轴万向连接装置之间还设有压紧机构，该压紧机构对凸球面体施加均匀的压力，以实现球面体工件的均匀研磨。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述压紧机构包括锥柄接轴、滑轴，所述滑轴的一端固定有压簧，另一端与万向节固定连接；

所述锥柄接轴由锥柄部和与锥柄部大端固定连接的圆柱部组成，所述锥柄部与动力连接体的内腔过盈配合，以实现锥柄接轴与动力连接体的固定连接；所述圆柱部上设有供压簧和滑轴伸入的空腔，所述动力连接体通过压簧、滑轴对万向节施加均匀的作用力；

所述圆柱部的外壁上还设有与空腔连通且沿轴线延伸的条形孔；所述滑轴上设有与所述条形孔配合的防脱件，该防脱件可防止滑轴在运动时脱离空腔。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述第一轴段的轴线与第三轴段的轴线平行，且第三轴段的轴线位于第一轴段的轴线右侧。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述研磨件为凸球面体，所述凸球面体通过连接体与偏心轴万向连接装置的底端固定连接，且所述凸球面体与连接体通过夹箍固定，以实现凸球面体与工件的对研。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述球面研磨体的球面上设有用于提高研磨效率的刮槽。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述刮槽包括环形刮槽和穿过所述环形刮槽直径的十字刮槽。

上述的一种用于研磨球面零件的装置，所述夹箍通过把合片锁紧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由动力连接体、压紧机构、偏心轴万向连接装置、凸球面体组成，本实用新型通过改进轧机拉杆铜套等球形面研磨的装置，使得本装置的表面接触斑点达到75%-90%，高效率、低成本。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本装置的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为刮研槽的局部放大图；

图4为压紧机构的结构示意图；

图5为刮研槽的结构示意图；

图6为偏心轴示意图；

图7为被珩磨铜套（工件）示意图；

图8为正向旋转与反向旋转研磨装置示意图；

图9为在没有万向节时,偏心轴起到摆动作用示意图；

图10为万向节与偏心轴工作时的角度错位差示意图。

图中： 1.联接锥柄；2.防脱件；3.滑动轴；4.万向节；5.偏心轴；51. 第一轴段；52. 第二轴段；53. 第三轴段；6.连接体；7.夹箍；8.把合片； 9.凸球面体；10.工件；11.压簧；12.刮研槽。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

为了克服现有的球面线研磨机研磨的设备结构复杂，存在设备费用高、不易维修的缺陷，本实施例提供了一种用于研磨球面零件的装置。

如图1-图7所示，本实施例的装置包括动力连接体、偏心轴万向连接装置、研磨件，其中：

动力连接体，类似镗铣床刀杆或者钻床用钻杆的刚性连接杆，尾部根据使用不同设备而设计成莫氏锥度或者7:24锥度。

偏心轴万向连接装置，该装置中的偏心轴5，起到凸球面体9在实现圆周转动的同时又能摆动，形成球面轨迹，达到球面研磨的目的。万向节4为十字轴式刚性不等速万向节，用于补偿因偏心轴5所带来的轴线方向的位置偏差，并保证研磨体每转一周有一定的错位差，以实现平稳运动，解决因轴线方向不重合所带来的卡阻现象。

研磨件根据工件情况，是研磨工具体，也可以是球面体工件的凹球面体部分。如果是工件，其周边设置卡箍，保证球面体互相对研。

需指出，本实施例的研磨件可以是任何现有技术的结构，只需能完成对工件的研磨即可。

本实施例是通过偏心轴万向连接装置将动力机床的动力传递至凸球面体9，使得凸球面体9研磨。作为优选，本实施例的凸球面体9的上端面还设有凸球面体连接件，凸球面体连接件与凸球面体9通过卡箍、把合片固定连接。

需指出，本实施例的刮槽，可以是凹面圆槽和十字槽，其剖面结构为半圆弧，起到刮削作用，提高研磨效率。本实施例的锥柄轴采用英氏7:24锥；锥柄轴的直段加工出内孔并在外圆上加工出一个通的长槽孔，滑轴与锥柄轴内孔配合,滑轴上钻出与长槽孔配合的销孔，将压簧装入,用销轴防止两者脱落。

如图1所示，本实施例的装置还包括压紧机构，动力连接体与偏心轴万向连接装置之间还设有压紧机构，该压紧机构对凸球面体9施加均匀的压力，以实现球面体工件的均匀研磨。

需指出，本实施例的压紧机构可以是任何形式，只要能满足均匀施力的需求即可。作为优选，本实施例的压紧机构包括联接锥柄1、滑动轴3，滑动轴3的一端固定有压簧11，另一端与万向节4固定连接；

联接锥柄1由锥柄部和与锥柄部大端固定连接的圆柱部组成，锥柄部与动力连接体的内腔配合，以实现联接锥柄1与动力连接体的固定连接；其中，莫氏锥体的连接是通过销子作用锁紧。7:24锥体是通过尾部螺纹孔用拉杆锁紧。圆柱部上设有供压簧11和滑动轴3伸入的空腔，动力连接体通过压簧11、滑动轴3对万向节4施加均匀的作用力；

圆柱部的外壁上还设有与空腔连通且沿轴线延伸的条形孔；滑动轴3上设有与条形孔配合的防脱件2，该防脱件2可防止滑动轴3在运动时脱离空腔。

本实施例的工作过程是这样的：首先将均力弹簧套在万向节4上，万向节4上与偏心轴5焊接，偏心轴5再与研磨球面工件焊接，让工件10被研磨球面与研磨接触面逐渐接触，均力弹簧上部通过传动装置提供旋转动力，工件10与环形十字刮研槽12相互接触进行研磨，传动装置转动偏心轴5带动研磨接触面偏心转动，同时万向节4可以随时调节角度，传动装置通过正向转动与反向转动，使得研磨表面形成网络纹理，能使轧机工件10球型表面增大结合率。

需指出，本实施例的工件10优选轧机铜套，具体地：

带动万向节轴杆正向旋转，动力主轴下降，下端珩磨球面工件与铜套被研磨球面逐渐接触并增大结合力，开始研磨球面。涂抹红丹粉进行结合面检查。正向旋转研磨的球面表面纹理为单向螺旋线。机床主轴反转，机床主轴下降，重复过程，反向旋转研磨的球面表面纹理为双向螺旋线，使得铜套球型表面结合率提高。工件合格后将轧机铜套万向研磨装置拆下即可。

综上，本实施例与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：增加了均力弹簧，使得研磨面之间研磨力均匀，万向节轴与偏心轴5使研磨面的研磨线为弧面，传动装置通过正向转动与反向转动方式，使得研磨表面形成网络纹理，能使轧机工件10球型表面增大结合率达到75%~90%之间。

为了使本实施例的研磨更加灵活，在本实施例中，偏心轴万向连接装置包括万向节4和偏心轴5，万向节4的一端连接动力装置；偏心轴5包括第一轴段51、与万向节4另一端同轴的第二轴段52和第三轴段53，第一轴段51、第三轴段53的轴线均与第二轴段52的轴线之间形成夹角，且第二轴段52的一端固接第一轴段51，另一端固接第三轴段53；万向节4的另一端与第一轴段51连接，且万向节4位于第一轴段51的上方。第一轴段51的轴线与第三轴段53的轴线平行，且第三轴段53的轴线位于第一轴段51的轴线右侧。

参照图3-图5，本实施例的凸球面体9的球面上设有用于提高研磨效率的刮研槽12，本实施例的刮研槽12可以是任何形式，只要能够利于研磨球面即可，作为优选，本实施例的刮研槽12包括环形刮槽和穿过环形刮槽直径的十字刮槽。需指出，本实施例的刮槽既能提高研磨效率，也能作为排屑通道使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。