专利名称：球面粗精一体化加工工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于球面加工的工艺及装置，特别是一种球面粗加工和精加工一体化的 工艺及装置。
二.
背景技术：
球面零件广泛用于各个行业的机械设备中，金属球面零件通常要进行粗加工和精加工， 现有的加工工艺是车削一粗纱布抛光一中纱布抛光一细纱布抛光一布轮抛光一抛光皁抛光， 先进行车削成形，然后再进行抛光达到设计尺寸精度和粗糙度要求，车削是在球面加工机床 上进行的，而抛光则是在抛光机上进行的，也就是说要进行两次装夹才能完成球面的加工， 这样的工艺工序多、效率低，抛光后球面的形位公差较难保证，并且抛光过程中易造成环境 污染。
通过超声波对金属表面加工具有效率高、成本低、无污染的特点。中国专利CN1690231 公开了一种《超声波金属表面加工装置》，由超声波发生器和超声加工装置构成,两者之间通 过电缆线相接，超声波发生器为现有技术，而超声加工装置则是由外壳、压力检测装置、压 力显示器、压块、弹簧、压电陶瓷换能器、半波长复合变幅杆、工具头和风机构成，在外壳 上除设置有压力检测装置及压力显示器外，还设置有一端与压力检测装置相接，另一端与压 块相接的弹簧，压电陶瓷换能器设置在外壳之中并与半波长复合变幅杆的一端用螺栓紧密连 接，半波长复合变幅杆的输出端通过嫘栓与工具头紧密连接，外壳的另一端设置有散热风机。 利用该装置对金属表面进行加工可以快速有效的降低加工成本，简化生产工艺，提高生产效 率。
三.
发明内容
本发明针对现有球面加工技术存在的工序多、效率低、需要二次装夹的问题，提供一种 效率高、精度易保证的球面粗精一体化加工工艺，同时提供一种能够实现该工艺的球面粗精 一体化加工装置。
本发明的球面粗精一体化加工工艺是
在工件的一次装夹中，先通过车刀在圆周运动和直线移动的作用下完成工件球面的车削 加工，再通过超声波对车削加工的球面进行精加工。
实现上述工艺的球面粗精一体化加工装置采用以下技术方案
该装置包括大溜板、回转盘、上拖板、上底座和刀架，回转盘通过转轴安装在大溜板上， 回转盘上安装有转动装置，上底座固定安装在回转盘上，上底座上安装有上拖板，上底座与 上拖板之间安装有丝杠螺母副螺旋移动进给机构，上拖板上除了安装有刀架外，还安装有超 声波金属表面加工装置。
回转盘上的转动装置为蜗轮蜗杆传动机构，也可以采用齿轮齿条传动机构。
大溜板的上端安装有刻度盘。
超声波金属表面加工装置采用中国专利CN1690231公开的《超声波金属表面加工装置》。 使用时，将大溜板安装在普通卧式车床的导轨上，借助车床主轴对工件装夹并带动工件 旋转。刀架和超声波加工装置在丝杠螺母副螺旋移动进给机构的带动下作直线进给运动，同时在回转盘的带动下又做圆周运动。对工件的一次装夹后，刀架在圆周运动和直线移动的作 用下完成工件的球面车削加工，超声波加工装置在圆周运动和直线移动的作用下完成对工件 球面的精加工，以使球面保证尺寸精度和表面粗糙度。
本发明在一次装夹下可完成工件球面的车削粗加工和表面精加工，同时采用超声波对球 面精加工，保证了加工精度，加工效率高，降低了加工人员的劳动强度。
四.
图1是本发明球面粗精一体化加工装置的结构示意图。 图2是图1的俯视图。
图中1、超声波金属表面加工装置，2、压力显示装置，3、上拖板，4、上底座，5、大 溜板，6、端盖，7、固定盘，8、丝杠，9、轴承，10、转轴，11、螺母，12、回转盘，13、 蜗轮，14、刻度盘，15、刀架，16、车刀，17、工件，18、工装。
五.
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明的球面粗精一体化加工装置包括大溜板5、回转盘12、上拖 板3、上底座4、超声波金属表面加工装置1和刀架15。回转盘12的中心安装有转轴10,转 轴10通过轴承9安装在大溜板5的中部，回转盘12的下部外侧固定安装有蜗轮13，蜗轮13 与一蜗杆(图中未画出)啮合，回转盘12上端通过安装在大溜板5上的固定盘7轴向定位。 大溜板5的上端安装有刻度盘14。回转盘12上安装有上底座4,上底座4上安装有上拖板3, 上拖板3上带有螺母11,上底座4的底部通过两端的端盖6安装有丝杠8，丝杠8和嫘母11 组成丝杠螺母副嫘旋移动进给机构，丝杠8转动，嫘母11移动。超声波金属表面加工装置l 和刀架15分别安装在上拖板3的两端，工件17处于超声波金属表面加工装置1和刀架15之 间。超声波金属表面加工装置l采用中国专利CN1690231公开的技术，其上带有压力显示装 置2。刀架15上带有车刀16。使用时，将大溜板5安装在普通卧式车床的导轨上，借助车床 主轴上的工装18对工件17夹持并带动工件17高速旋转。
回转盘12的下部外侧也可以固定安装一齿轮轮，该齿轮与一齿条啮合，移动齿条使齿 轮转动，从而带动回转盘12转动。
采用上述装置的球面粗精一体化加工工艺过程如下.-
将工件17的一端装夹在车床主轴的工装18上，启动车床，其主轴带动工件17高速旋 转。转动丝杠8，嫘母11带动上拖板3以及上拖板3上的刀架15向工件17移动进给，刀架 15上的车刀16对工件17车削加工。同时，转动与蜗轮13啮合的蜗杆，使蜗轮13带动回转 盘12绕其轴线转动，工件17的球面球心装夹在回转盘12的轴线上，回转盘12又带动其上 的上底座4、上底座4上的上拖板3和上拖板3上的刀架15 —起转动。刀架15在圆周运动 和直线移动的作用下完成工件的球面车削加工。
球面车削加工完成后，退出刀架15，同时超声波加工装置1在上拖板3的带动下接近工 件的球面位置。同样，超声波加工装置1在回转盘12的带动下转动'在圆周运动和直线移动 的作用下超声波加工装置1完成对工件球面的表面精加工，以使球面尺寸精度和表面粗糙度。
这样，在一次装夹下，完成了工件球面的加工，保证了工件球面的形位公差，同时提高 了加工效率。
权利要求
1. 一种球面粗精一体化加工工艺，其特征是在工件的一次装夹中，先通过车刀在圆周运动和直线移动的作用下完成工件球面的车削加工，再通过超声波对车削加工的球面进行精加工。
2. —种球面粗精一体化加工装置，包括大溜板、回转盘、上拖板、上底座和刀架，回转盘通 过转轴安装在大溜板上，其特征是回转盘上安装有转动装置，上底座固定安装在回转盘上, 上底座上安装有上拖板，上底座与上拖板之间安装有丝杠螺母副螺旋移动进给机构，上拖板 上除了安装有刀架外，还安装有超声波金属表面加工装置。
3. 根据权利要求2所述的球面粗精一体化加工装置，其特征是所述回转盘上的转动装置为 蜗轮蜗杆传动机构。
4. 根据权利要求2所述的球面粗精一体化加工装置，其特征是所述回转盘上的转动装置为 齿轮齿条传动机构。
全文摘要
本发明提供了一种球面粗精一体化加工工艺及装置，球面粗精一体化加工工艺是在工件的一次装夹中，先通过车刀在圆周运动和直线移动的作用下完成工件球面的车削加工，再通过超声波对车削加工的球面进行精加工，加工装置包括大溜板、回转盘、上拖板、上底座和刀架，回转盘通过转轴安装在大溜板上，回转盘上安装有转动装置，上底座固定安装在回转盘上，上底座上安装有上拖板，上底座与上拖板之间安装有丝杠螺母副螺旋移动进给机构，上拖板上除了安装有刀架外，还安装有超声波金属表面加工装置。本发明在一次装夹下可完成工件球面的车削粗加工和表面精加工，同时采用超声波对球面精加工，保证了加工精度，加工效率高，降低了加工人员的劳动强度。
文档编号B23P17/02GK101462229SQ20091001371
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月5日 优先权日2009年1月5日
发明者李超群, 王爱福, 鞠元明 申请人:山东华云机电科技有限公司