一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及精密球拋光加工技術領域，更具體的說，涉及一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置。
【背景技術】
[0002]精密球作為軸承、圓度儀、陀螺和精密測量中的重要元件，需求量巨大，廣泛應用于精密機械、航空航天、軍事國防、石油化工等領域。精密球對其形狀精度、表面質量的加工要求極高。
[0003]拋光作為精密球的最終加工工序，主要是為降低球表面粗糙度，去除表面麻點、劃痕等瑕疵，減少或消除亞表面損傷，并保持或進一步提高球度。
[0004]目前精密球的加工方法主要有V形槽球體加工方式，自轉角主動控制球體加工方式，磁流體研磨法，以及四軸球面研磨方式。V形槽球體加工方式是目前國內外普遍采用的球體批量加工方式。這種加工方法一次裝球量大，效率高。
[0005]但是，現有的精密球的加工方法均存在著無法避免的缺陷，V形槽球體加工方式在加工精密球時球體的加工軌跡無法均勻全包絡拋光球面表面；其它幾種加工方式能解決均勻全包絡拋光球體表面的問題，但仍存在加工機構復雜或同批加工量小等問題。最主要的是這幾種加工方式的加工工具主要是鑄鐵等硬質研具，研具上不易粘貼軟質拋光墊，特別在加工小直徑球體時的研具上粘貼更困難。因此在拋光球體時，這些加工方式主要在載荷、轉速和拋光液上有所不同，仍采用硬質研具，加工后球體表面損傷較大，無法滿足精密球(G3級)的加工要求。
[0006]因此，需要一種結構簡單、易于使用軟質拋光墊以及加工時能夠對精密球均勻全包絡拋光的加工裝置及其加工方法，實現對精密球的超精密拋光加工。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現有精密球加工裝置和方法不能兼顧使用軟質拋光墊和均勻全包絡拋光的問題，提供了一種結構簡單、成本低、高效、精密、近無損傷的用于精密球加工的超精密拋光裝置。
[0008]本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的:一種精密球的交錯輥式超精密拋光加工方法，將精密球置于上下兩層呈交錯方位的拋光輥之間，拋光輥上套有軟質拋光墊套，利用控制裝置控制上下兩層拋光輥的轉速按照函數關系組合變化，使得加持在上下兩層拋光輥之間的精密球轉動方向不斷變化，并同時施加載荷和噴灑拋光液，實現上下兩層拋光輥對加持的精密球表面均勻拋光。
[0009]—種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，包括機架、上層拋光輥層、下層拋光輥層和驅動裝置，所述上層拋光輥層設在下層拋光輥層的正上方，所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈交錯方位分布且均通過軸承固定在所述機架上；所述上層拋光輥層包括至少兩個平行分布的上層拋光輥單元，所述下層拋光輥層包括至少兩個平行分布的下層拋光輥單元；待加工精密球被夾持在上層拋光輥層與下層拋光輥層的上層拋光輥單元與下層拋光輥單元間隙之間；所述驅動裝置包括驅動所述上層拋光輥層的第一驅動裝置和驅動所述下層拋光輥層的第二驅動裝置，每個所述上層拋光輥單元均通過第一同步輪和第一同步帶連接第一驅動裝置，每個所述下層拋光輥單元均通過第二同步輪和第二同步帶連接第二驅動裝置；每個所述上層拋光輥單元和下層拋光輥單元上均套裝有軟質拋光墊套。
[0010]進一步的，所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈垂直交錯方位分布。
[0011]進一步的，所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈O?90度夾角交錯方位分布。
[0012]進一步的，所述上層拋光輥單元和下層拋光輥單元均通過兩端的軸承固定在機架上。
[0013]進一步的，每相鄰兩個上層拋光輥單元之間的距離相等，每相鄰兩個下層拋光輥單元之間的距離相等。
[0014]進一步的，所述機架包括上層機架和下層機架，所述上層拋光輥層固定在上層機架上，下層拋光輥層固定在下層機架上，所述上層機架和下層機架通過可調節相互位置的連接塊固接。
[0015]進一步的，所述上層拋光輥單元和下層拋光輥單元的直徑可變。上層拋光輥單元和下層拋光輥單元的直徑以不發生運動及安裝干涉為準則。
[0016]進一步的，所述上層拋光輥單元和下層拋光輥單元的動力傳輸部分還可以是帶輪、鏈輪和齒輪。
[0017]進一步的，所述上層拋光輥層的上層拋光輥單元數目可根據實際需要進行擴展，也可以擴展成多層拋光輥層，實現多個待加工精密球同時拋光。
[0018]本實用新型的有益效果在于:本實用新型結構簡單緊湊，生產成本低，功能易于實現；能夠方便的使用軟質拋光墊套對精密球進行精密拋光加工，可以實現精密球均勻全包絡拋光，從而獲得高表面質量無損傷的超精密球。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型上層拋光輥層和下層拋光輥層加持待加工精密球的結構示意圖。
[0021]圖中，1-上層機架、2-下層機架、3-上層拋光棍單元、4-下層拋光棍單元、5-第一同步輪、6-第一同步帶、7-第二同步輪、8-第二同步帶、9-待加工精密球。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0023]如圖1?2所示，一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，包括機架、上層拋光輥層、下層拋光輥層和驅動裝置，上層拋光輥層設在下層拋光輥層的正上方，上層拋光輥層和下層拋光輥層呈交錯方位分布且均通過軸承固定在機架上；上層拋光輥層包括至少兩個平行分布的上層拋光輥單元3，下層拋光輥層包括至少兩個平行分布的下層拋光輥單元4 ;待加工精密球9被夾持在上層拋光輥層與下層拋光輥層的上層拋光輥單元與下層拋光輥單元間隙之間；驅動裝置包括驅動上層拋光輥層的第一驅動裝置和驅動下層拋光輥層的第二驅動裝置，每個上層拋光輥單元3均通過第一同步輪5和第一同步帶6連接第一驅動裝置，每個下層拋光輥單元4均通過第二同步輪7和第二同步帶8連接第二驅動裝置；每個上層拋光輥單元3和下層拋光輥單元4上均套裝有軟質拋光墊套。
[0024]上層拋光輥層和下層拋光輥層呈交錯方位分布，其交錯角可以為O?90度中取值；每相鄰兩個上層拋光輥單元3之間的距離相等，每相鄰兩個下層拋光輥單元4之間的距離相等；上層拋光輥單元3和下層拋光輥單元4的直徑可變，其直徑以不發生運動及安裝干涉為準則；機架包括上層機架I和下層機架2，上層拋光輥層固定在上層機架I上，下層拋光輥層固定在下層機架2上，上層機架I和下層機架2通過可調節相互位置的連接塊固接。
[0025]具體加工時，控制第一驅動裝置和第二驅動裝置分別使上層拋光輥層和下層拋光輥層轉動，上層拋光輥層和下層拋光輥層的轉速按照一定函數關系變化組合，使得加持在交錯的上層拋光輥層和下層拋光輥層之間的待加工精密球9轉動方向不斷發生變化，并施加載荷和噴灑拋光液，使上層拋光輥層和下層拋光輥層對加持的待加工精密球9表面均勻拋光；由于上層拋光輥層和下層拋光輥層為多根互相平行且等間距的拋光輥單元，這樣可以同時對多個待加工精密球9進行批量超精密拋光加工，并且各精密球在拋光時互相隔離不會發生碰撞，避免了待加工精密球9已加工的表面產生碰撞損傷，從而加工出高表面質量無損的超精密球。
[0026]上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本實用新型專利的權利保護范圍內。
【主權項】
1.一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:包括機架、上層拋光輥層、下層拋光輥層和驅動裝置，所述上層拋光輥層設在下層拋光輥層的正上方，所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈交錯方位分布且均通過軸承固定在所述機架上；所述上層拋光輥層包括至少兩個平行分布的上層拋光輥單元(3)，所述下層拋光輥層包括至少兩個平行分布的下層拋光輥單元(4);待加工精密球(9)被夾持在上層拋光輥層與下層拋光輥層的上層拋光輥單元與下層拋光輥單元間隙之間；所述驅動裝置包括驅動所述上層拋光輥層的第一驅動裝置和驅動所述下層拋光輥層的第二驅動裝置，每個所述上層拋光輥單元(3)均通過第一同步輪(5)和第一同步帶(6)連接第一驅動裝置，每個所述下層拋光輥單元(4)均通過第二同步輪(7)和第二同步帶⑶連接第二驅動裝置；每個所述上層拋光輥單元(3)和下層拋光輥單元(4)上均套裝有軟質拋光墊套。2.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈垂直交錯方位分布。3.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:所述上層拋光輥層和下層拋光輥層呈O?90度夾角交錯方位分布。4.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:所述上層拋光輥單元(3)和下層拋光輥單元(4)均通過兩端的軸承固定在機架上。5.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:每相鄰兩個上層拋光輥單元(3)之間的距離相等，每相鄰兩個下層拋光輥單元(4)之間的距離相等。6.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:所述機架包括上層機架(I)和下層機架(2)，所述上層拋光輥層固定在上層機架(I)上，下層拋光輥層固定在下層機架(2)上，所述上層機架(I)和下層機架(2)通過可調節相互位置的連接塊固接。7.根據權利要求1所述的一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，其特征在于:所述上層拋光輥單元(3)和下層拋光輥單元(4)的直徑可變。
【專利摘要】本實用新型公開了一種精密球的交錯輥式超精密拋光裝置，將精密球置于上下兩層呈交錯方位的拋光輥之間，拋光輥上套有軟質拋光墊套，利用控制裝置控制上下兩層拋光輥的轉速按照函數關系組合變化，使得加持在上下兩層拋光輥之間的精密球轉動方向不斷變化，并同時施加載荷和噴灑拋光液，實現上下兩層拋光輥對加持的精密球表面均勻拋光。本實用新型結構簡單緊湊，生產成本低，功能易于實現；能夠方便的使用軟質拋光墊套對精密球進行精密拋光加工，可以實現精密球均勻全包絡拋光，從而獲得高表面質量無損傷的超精密球。
【IPC分類】B24B27/00, B24B29/04
【公開號】CN204748285
【申請號】CN201520276908
【發明人】呂迅, 袁巨龍
【申請人】浙江工業大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月30日