一种研磨装置的制作方法

本发明属于球形零件研磨的技术领域，具体涉及一种研磨装置。

背景技术：

O型橡胶圈在加工过程中需要O型圈橡压模型腔，O型圈橡压模型腔是在车床上车削的，在车削后需要用砂纸手工在车床上抛光，才能达到粗糙度要求。但是，手工抛光存在很大的安全隐患，例如手工抛光过程中产生的粉尘对操作工造成身体伤害，而且抛光时容易造成型腔与分型面处的尖角塌角16(如图1所示)，塌角使压制出的O型橡胶圈非边毛刺变大而报废。

O型圈橡压模型腔通过滚压加工可消除手工抛光产生的安全隐患，消除因抛光产生的粉尘对操作工的身体伤害，避免手工抛光出现的型腔塌角现象，并且提高了型腔粗糙度，降低模具废品率。

在滚压加工过程中需要使用钢球，O型橡胶圈线径不同，对应的模具型腔尺寸不同，滚压过程中使用的钢球是非标准的，无法从市场上采购。需要预先买来标准钢球，再把标准钢球研磨到所需尺寸。钢球的研磨需要研磨装置。例如，授权公告号为CN 2185178 Y的中国专利公开了一种球加工研磨盘，包括上盘和下盘，上盘为固定盘，下盘为转动盘，球形零件置于上、下盘之间，下盘转动时上、下盘对球形零件进行研磨，在研磨时需要在上、下盘上涂敷磨料，球形零件接触到磨料的区域有限，对球形零件进行研磨的研磨效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种研磨效率高的研磨装置。

本发明中研磨装置的技术方案是：一种研磨装置，包括上下设置的用于对球形零件进行研磨的上研磨盘和下研磨盘，上研磨盘和下研磨盘中至少一个为由驱动装置驱动的转动轴线沿上下方向延伸的转动盘，其特征在于：研磨装置还包括用于放置研磨液的研磨缸，上、下研磨均位于研磨缸内。

至少一个转动盘为偏心轮，偏心轮具有用于推动研磨液沿周向运动的顶推面。

偏心轮的外周面为圆柱面，偏心轮的圆柱面的轴线与偏心轮的转动轴线之间偏心设置。

研磨缸的缸壁为内圆柱面，研磨缸的内圆柱面的轴线与偏心轮的圆柱面的轴线之间偏心设置。

上研磨盘为转动盘，上研磨盘通过键传动连接有轴线沿上下方向延伸的上转动轴，上转动轴与驱动装置传动相连。

上转动轴的外周面设有环形凸台，上转动轴上于上研磨盘的上侧设有挡圈，上转动轴上套设有用于向上研磨盘提供向下作用力的弹簧，弹簧的上、下两端分别顶设于环形凸台和挡圈上。

下研磨盘上设有轴线沿上下方向延伸的下穿孔，上转动轴的下端伸入到下穿孔中并与下穿孔之间设有间隙。

下研磨盘上设有用于安装球形零件的环形安装槽。

下、研磨盘均采用球墨铸铁。

上转动轴的上端为由上到下外径逐渐变大的锥面段。

本发明的有益效果是： 在使用时，将球形零件放于上、下研磨盘之间，在研磨缸中注入研磨液，转动盘的转动会带动研磨液的流动，研磨液循环流动以对球形零件进行研磨，研磨效率高。

进一步地，至少一个转动盘为偏心轮，，偏心轮具有用于推动研磨液沿周向运动的顶推面，偏心轮在转动时带动周围的研磨液转动，顶推面推动研磨液运动，研磨液并不是按照圆形的轨迹运动的，顶推面对研磨液的推动作用，加剧了研磨液的流动，使得研磨液对球形零件的冲击作用加强，提高研磨效果。

进一步地，研磨缸的缸壁为内圆柱面，研磨缸的内圆柱面的轴线与偏心轮的圆柱面的轴线之间偏心设置，转动盘在转动时，转动盘一侧距离研磨缸的缸壁距离大，一侧距离研磨缸的缸壁距离小，转动盘的转动对处于研磨缸中的研磨液具有挤压作用，使研磨缸内的研磨液尽可能都处于运动状态以对球形零件进行研磨。

附图说明

图1为现有技术中的O型圈橡压模型腔的结构示意图；

图2为本发明中研磨装置的实施例的结构示意图；

图3为本发明中研磨装置的实施例中上研磨盘的结构示意图；

图4为本发明中研磨装置的实施例中上研磨盘的剖视图；

图5为本发明中研磨装置的实施例中下研磨盘的结构示意图；

图6为本发明中研磨装置的实施例中上转动轴的结构示意图；

图7为沿图6中A-A线的剖视图；

图8为本发明中研磨装置的实施例中上转动轴的上端的剖视图；

图9为本发明中研磨装置的实施例中圆头键的结构示意图；

图10为本发明中研磨装置的实施例中圆头键的侧视图；

图11为本发明中研磨装置的实施例中上研磨盘转动时顶推研磨液运动的示意图（图中箭头为研磨液的运动方向）。

图中：1、上研磨盘；2、下研磨盘；3、上转动轴；4、圆头键；5、研磨缸；6、下穿孔；7、球形零件；8、环形安装槽；9、上研磨盘的圆柱面的轴线；10、转动轴线；11、环形凸台；12、挡圈；13、弹簧；14、锥面段；15、O型圈橡压模型腔；16、塌角；17、钻床主轴孔；18、研磨液；19、顶推面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的研磨装置的具体实施例，如图2至图11所示，研磨装置包括用于放置研磨液的研磨缸5及上、下设置的上研磨盘1和下研磨盘2，上、下研磨盘均位于研磨缸5内，下研磨盘上设有用于安装球形零件7的环形安装槽8，球形零件为钢球。上研磨盘1为转动轴线沿上下方向延伸的转动盘。研磨装置包括由驱动装置驱动的转动轴线沿上下方向延伸的上转动轴3，上转动轴3与上研磨盘2通过圆头键4传动连接，上研磨盘的外周面为圆柱面，上研磨盘的的圆柱面的轴线9与其转动轴线10之间偏心设置以使上研磨盘成为偏心轮，偏心轮具有用于推动研磨液沿周向运动的顶推面19。下研磨盘1上设有轴线沿上下方向延伸的下穿孔6，上转动轴3的下端伸入到下穿孔6中并与下穿孔之间设有间隙。上转动轴的上端为由上到下外径逐渐变大的锥面段14。上转动轴3的外周面上设有环形凸台11，上转动轴3的外周面上于上研磨盘的上侧设有挡圈12，上转动轴上套设有用于向上研磨盘提供向下作用力的弹簧13，弹簧的上下两端分别顶设于环形凸台和挡圈上。

根据所要研磨的标准钢球的直径尺寸，在下研磨盘上车削出环形的安装槽，将钢球放入安装槽内，再压上上研磨盘，安装上转动轴、挡圈及弹簧，将这些零部件装入研磨缸内，然后将整体放到Z5125A立式钻床工作台上，把上转动轴的上端的锥面段装入到Z5125A立式钻床的钻床主轴孔17内。研磨前，操作机床扳手，下移钻床主轴，弹簧被压缩产生向下的作用力，主轴下移的位移量，能够保证弹簧极压紧在上研磨盘上，又能够使钢球在安装槽内自由运动即可。调整好钻床的主轴的上下位置后，锁紧钻床主轴（也就是主轴不能上下移动，只可绕自身轴线转动）。研磨缸内注入研磨液18，研磨液为煤油与人造金刚石颗粒的混合，煤油淹没上研磨盘的下表面即可，人造金刚石颗粒20到50颗。启动钻床开关，上转动轴带动上研磨盘做偏心运动，上研磨盘的偏心运动带动研磨缸内的煤油、人造金刚石颗粒及钢球运动，煤油和人造金刚石颗粒运动中对钢球产生冲击力。在上研磨盘的偏心运动中，上、下研磨盘和人造金刚石同时对钢球进行研磨。研磨一定时间后，停机，主轴解锁，提起主轴，取下上研磨盘，取出钢球，用千分尺测量钢球的直径。若钢球的直径还没达到所需的尺寸，再把钢球放入到安装槽内，再压上上研磨盘，装上挡圈、弹簧，调整好钻床主轴的上下位置后，锁紧主轴，启动钻床开关，继续研磨，直至研磨到需要的尺寸。

本发明中上、下研磨盘的材料均为球磨铸铁，上、下研磨盘对钢球也起到研磨作用。研磨液为煤油与人造金刚石颗粒的混合。煤油的作用是润滑、降温，煤油是人造金刚石运动、研磨的介质。人造金刚石的作用是作为研磨材料对钢球表面进行研磨。上研磨盘的圆柱面的轴线9与其转动轴线10之间偏心设置的作用是，上研磨盘做偏心运动，带动研磨缸内的煤油、人造金刚石颗粒及钢球运动，从而使人造金刚石颗粒运动在对钢球冲击的过程中起到研磨作用。弹簧的作用是，给上研磨盘提供向下的作用力，既压紧上研磨盘，又使钢球在安装槽内自由运动。

通过该研磨装置，研磨出非标钢球，利用非标钢球，实现O型圈橡压模型腔的滚压加工，消除因手工抛光型腔产生的安全隐患，消除因抛光产生的粉尘对操作工的身体伤害，避免手工抛光出现的型腔塌角现象，并且提高了型腔粗糙度，降低模具废品率。

本实施例中，上转动轴安装于钻床的钻床主轴孔内，驱动上转动轴转动的驱动装置为立式钻床的驱动装置，在其他实施例中上转动轴不是安装在钻床主轴孔内，驱动装置为与上转动轴直接相连的电机，或者电机经过齿轮箱或带传动等传动机构之后与上转动轴传动相连。在其他实施例中，下研磨盘也可为转动盘，下研磨盘由下驱动装置驱动绕上下方向的轴线转动，下驱动装置可以为与下研磨盘的转动轴直接相连的电机或电机经过齿轮箱或带传动等传动机构之后与下研磨盘的转动轴传动相连。

本发明的其他实施例中，上研磨盘的外周面也可为圆锥面，上研磨盘的几何轴线与其转动轴线之间偏心设置。上研磨盘的外周面也可为具有凸出部的结构以使上研磨盘成为偏心轮，上研磨盘在转动时凸出部推动研磨液运动，研磨液的运动对球形零件具有冲击作用，就会增加研磨效果。