专利名称：球芯磨削设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球芯磨削设备。
背景技术：
现有的球芯磨削设备主要是在车床的基础上增设磨头及磨头进给装置，这 种设备在使用时将被加工球芯的通孔两端装上安装塞头，再利用车床的工作原 理将带有安装塞头的球芯安装在车床上并绕轴旋转，然后用旋转磨头对绕轴旋 转的球芯进行强制性磨削，这种磨削设备由于以下几方面因素一直严重影响球 芯的球面加工精度包括球芯安装后旋转轴线与球芯实际中心轴线的偏差、车 床振动使球芯旋转时产生的径向偏差、旋转中的磨头相对球芯的轴向和径向(包 括径向多个方向)的偏差。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用方便并能明显提高球芯的球面加工精度的球 芯磨削设备。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是这样的 一台球芯磨削设备 包括机身、驱动系统、两相对的横向转轴、纵向转轴，横向转轴末端均带有内 凹球形磨头，纵向转轴位于两横向转轴之间的垂直线上，纵向转轴末端装有连 接头，安装在机身上的横向转轴和纵向转轴在驱动系统的驱动下转动工作，两 内凹球形磨头和连接头均作用于夹装在两内凹球形磨头之间的被加工球芯上， 纵向转轴通过连接头带动球芯绕纵向转轴轴线转动，内凹球形磨头绕横向转轴 转动对球芯进行磨削，横向转轴上设有弹性推力装置，以便提供所需的磨削压 力，内凹球形磨头可后退并复位以便完成对球芯的安装，两个横向转轴的旋转方向相反。
本发明的目的也可以由与前面所述的技术解决方案基本相同，只是两个横 向转轴的旋转方向改为相同的另一技术解决方案实现。
由于上述两个技术解决方案中，球芯可以被安装在两磨头之间并由连接头 驱动自转，两个横向转轴驱动两磨头做相同或相反的转动对球芯进行磨削，横 向转轴上的弹性推力装置可以提供磨头对球芯产生适度的磨削压力，两磨头直 接对球面进行准确的定位，避免了现有技术中的难以找准基准自转轴线所产生 的加工误差，并且该设备在磨削过程中安装方便、操作简单，因此本发明所提 供的技术解决方案具有能准确加工球面且使用操作方便的特点。
图1为本发明提供的球芯磨削设备的工作原理示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明-
其中1、球芯；2、通孔；3、内凹球形磨头；4、连接头；5、横向转轴； 6、纵向转轴。
如图1所示为本发明提供的球芯磨削设备的工作原理图， 一台球芯磨削设 备包括机身、驱动系统、两相对的横向转轴5、纵向转轴6，横向转轴5末端均 带有内凹球形磨头3，纵向转轴6位于两横向转轴5之间的垂直线上，纵向转轴 6末端装有连接头4，安装在机身上的横向转轴5和纵向转轴6在驱动系统的驱 动下转动工作，两内凹球形磨头3和连接头4均作用于夹装在两内凹球形磨头3 之间的被加工球芯1上，纵向转轴6通过连接头4带动球芯1绕纵向转轴6轴 线转动，内凹球形磨头3绕横向转轴5转动对球芯1进行磨削，横向转轴5上
设有弹性推力装置，以便提供所需的磨削压力，内凹球形磨头3可后退并复位 以便完成对球芯1的安装。其中两个横向转轴5的旋转方向可以有相同、相反 两种模式，均可实现本发明的目的。
在前面实施例中所提及的连接头4其功能即为将纵向转轴6的转动传递至 被夹装在磨头上的球芯l，带动球芯l自转，连接头4带动球芯1的方式可以多 种多样，比如连接头4可以以伸入球芯通孔2并胀开从而带动球芯1绕球芯通 孔轴线自转的方式，连接头4也可以通过与球芯1的驱动凹槽配合的方式带动 球芯1绕球芯工作转轴自转，当然连接头4带动球芯1的方式也可以是其它方 式。因此相应地连接头4可以采用径向胀开装置通过连接头4与通孔2内壁的 连接实现转动传递功能，连接头4也可以采用在其外端设置有插片，通过插片 与球芯1顶部驱动凹槽的配合实现转动传递功能，连接头4也可以采用其它模 式的结构实现其功能。
为了使本发明所提供的球芯磨削设备在加工过程中便于添加冷却液，可以 将两横向转轴5及纵向转轴6设计在一个水平平面上，这样冷却液可以从被加 工球芯1的正上方流向球芯1，再经球芯1的自转及磨头的转动使冷却液均布被
加工面。
比较现有技术中的球芯磨削设备和本发明提供的球芯磨削设备可以发现有 一些明显区别，首先、现有技术中球芯自转轴线定位的偏差或加工过程中的偏 移会马上影响球面的精度，而本发明被加工球芯及磨头在小范围内飘浮包括机 床的跳动基本不影响球面加工精度；第二、现有技术加工过程中的自转轴线要 找准，磨头位置也要精确对准，否则就容易出现误差，因此对操作人员的技能 要求较高，而本发明的自转轴只需驱动球芯无需考虑轴线对准，两磨头浮动夹 住球芯即可，而磨头后退并复位完成对球芯的安装后，球芯的外形和内凹球形
磨头的工作表面形状再结合横向转轴上设有的弹性推力装置可以自动实现球芯 及磨头的空间可浮动自定位，因此对操作人员几乎无任何技能要求；第三、与 现有技术相比，本发明的加工过程中的球芯被定位的基准和被加工的面均是球 芯的球面，并且均由磨头的内凹球面去实现定位和修磨，因此可确保加工精度； 第四、现有技术中由于利用在球芯通孔两端设置安装塞头并驱动球芯自转，在 磨削过程中通孔边缘处的球面磨不到，而本发明无需安装塞头，因此球芯球面 可以被完整地磨削，从而有效地保证球面精度；第五、现有技术球芯在加工过 程中其自转轴线与通孔轴线同轴，而本发明中球芯自转轴线既可与球芯通孔轴 线同轴，也可与球芯通孔轴线垂直，以及其他位置关系，使得本发明可根据不 同的需要去选择，比如本发明就可选择球芯自转轴线与通孔轴线垂直的模式进 行磨削，由于磨削模式与球芯使用中运行模式是一致的，且运行时球芯和阀座 配合的部位与磨削时球芯和两磨头接触的部位是基本一致的，因此就是更容易
得到在使用过程中符合高性能要求的球芯；第六、现有技术中被加工球芯尺寸
会受车床主轴至导轨距度的空间限制，而本发明横向转轴悬空且不存在相应的 导轨，因此本发明技术方案中被加工球芯的尺寸理论上不受任何限制。
权利要求
1、一种球芯磨削设备，其特征在于球芯磨削设备包括机身、驱动系统、两相对的横向转轴(5)、纵向转轴(6)，横向转轴(5)末端均带有内凹球形磨头(3)，纵向转轴(6)位于两横向转轴(5)之间的垂直线上，纵向转轴(6)末端装有连接头(4)，安装在机身上的横向转轴(5)和纵向转轴(6)在驱动系统的驱动下转动工作，两内凹球形磨头(3)和连接头(4)均作用于夹装在两内凹球形磨头(3)之间的被加工球芯(1)上，纵向转轴(6)通过连接头(4)带动球芯(1)绕纵向转轴(6)轴线转动，内凹球形磨头(3)绕横向转轴(5)转动对球芯(1)进行磨削，横向转轴(5)上设有弹性推力装置，以便提供所需的磨削压力，内凹球形磨头(3)可后退并复位以便完成对球芯(1)的安装，两个横向转轴(5)的旋转方向相反。
2、 根据权利要求1所述的球芯磨削设备，其特征在于纵向转轴(6)上的连 接头(4)设置有插片，插片位于连接头(4)的外端。
3、 根据权利要求1所述的球芯磨削设备，其特征在于纵向转轴(6)上的连 接头(4)带有径向胀开装置。
4、 根据权利要求1或2或3所述的球芯磨削设备，其特征在于两横向转轴(5) 及纵向转轴(6)处在一个水平平面上。
5、 一种球芯磨削设备，其特征在于球芯磨削设备包括机身、驱动系统、两相 对的横向转轴(5)、纵向转轴(6)，横向转轴(5)末端均带有内凹球形磨头(3)， 纵向转轴(6)位于两横向转轴(5)之间的垂直线上，纵向转轴(6)末端装有 连接头(4)安装在机身上的横向转轴(5)和纵向转轴(6)在驱动系统的驱动 下转动工作，两内凹球形磨头(3)和连接头(4)均作用于夹装在两内凹球形 磨头(3)之间的被加工球芯(1)上，纵向转轴(6)通过连接头(4)带动球 芯(1)绕纵向转轴(6)轴线转动，内凹球形磨头(3)绕横向转轴(5)转动 对球芯(1)进行磨削，横向转轴(5)上设有弹性推力装置，以便提供所需的 磨削压力，内凹球形磨头(3)可后退并复位以便完成对球芯(1)的安装，两 个横向转轴(5)的旋转方向相同。
6、 根据权利要求5所述的球芯磨削设备，其特征在于纵向转轴(6)上的连 接头(4)设置有插片，插片位于连接头(4)的外端。
7、 根据权利要求5所述的球芯磨削设备，其特征在于纵向转轴(6)上的连 接头(4)带有径向胀开装置。
8、 根据权利要求5或6或7所述的球芯磨削设备，其特征在于两横向转轴(5) 及纵向转轴(6)处在一个水平平面上。
全文摘要
本发明提供一种使用方便并能明显提高球芯的球面加工精度的球芯磨削设备，球芯磨削设备包括机身、驱动系统、两相对的横向转轴、纵向转轴，横向转轴末端均带有内凹球形磨头，纵向转轴位于两横向转轴之间的垂直线上，纵向转轴末端装有连接头，横向转轴上设有弹性推力装置，内凹球形磨头可后退并复位以便完成对球芯的安装，两个横向转轴的旋转方向相反或相同。
文档编号B24B11/00GK101100041SQ20061002876
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者林振龄 申请人:林振龄