钢球硬磨机

摘要

本发明涉及钢球硬磨机，包括安装于主轴上的砂轮基座，砂轮基座的端面安装砂轮，砂轮的磨削面上带有置放钢球的弧面滚道，与砂轮的磨削面对应安装钢球的固定盘，固定盘的盘面上带有置放钢球的弧面滚道，与砂轮磨削面上的所述滚道相对应，钢球固定盘与基座连接，特征在于所述砂轮的磨削面以及固定盘的盘面分别为锥面。本发明利用锥面砂轮替代平面砂轮，钢球在滚道内同时存在滚转以及较大的枢转运动，能均匀全面地在滚道内被磨削，有效提高磨削精度和磨削效率。本发明适合于各种高精度钢球的磨削加工。

权利要求

1.钢球硬磨机，包括安装于主轴上的砂轮基座，砂轮基座的端面通过衬板安装砂轮，砂轮的磨削面上带有置放钢球的弧面滚道，与砂轮的磨削面对应安装钢球的固定盘，固定盘的盘面上带有置放钢球的弧面滚道，其位置及尺寸与砂轮磨削面上的所述滚道相对应，所述钢球固定盘通过衬板与安装于机架上的固定盘基座连接，其特征在于所述砂轮的磨削面以及固定盘的盘面分别为锥面。

2.按照权利要求1所述的钢球硬磨机，其特征在于所述砂轮的磨削锥面以及固定盘的锥面的锥度分别为0～75度。

3.按照权利要求1或2所述的钢球硬磨机，其特征在于所述砂轮的磨削面为内凹锥面，固定盘的固定锥面为相对应的外凸锥面。

说明书

钢球硬磨机

技术领域

[0001] 本发明涉及磨削钢球的硬磨机，特别涉及钢球硬磨机的砂轮。

背景技术

[0002] 现有技术的钢球硬磨机，如图1、图2所示，包括安装于主轴上的砂轮基座，砂轮基座的端面安装砂轮2，砂轮2的磨削面上带有放置钢球的弧面滚道4，与砂轮的磨削面对应安装钢球的固定盘1，固定盘1的盘面上带有放置钢球的弧面滚道3，其位置及尺寸与砂轮磨削面上的所述滚道4相对应，所述钢球固定盘1与安装于机架上的固定盘基座连接，砂轮2的磨削面以及固定盘1的盘面分别为平面形状。

[0003] 磨削钢球时，将光球过后的钢球球坯5置于平面形状固定盘1的弧面滚道3内，再以带有相应滚道4的砂轮2将球坯夹持，由主轴带动砂轮2旋转，使球坯在滚道内滚动，并被磨削。实际加工中球坯只是受到与砂轮转向同向的切向力，球坯进行纯滚转，滚转方向与砂轮转向相同(钢球球坯的滚转轴为钢球球心与砂轮中心轴的垂直连线，如图2中R所示，即沿滚道方向滚转)，球坯在滚转过程中与砂轮滚道的接触面受到磨削，与砂轮滚道的非接触面不受到磨削，如此使得由球坯磨削成的钢球存在明显的两极，钢球全表面没有均匀地受到磨削，这种情况严重影响了钢球的圆度。另外，由于钢球被砂轮磨削的部分不在磨削速度最大处，球面磨削速度最大点无法包裹在砂轮内(与砂轮盘2或固定盘1的盘面平行的钢球直径面处的钢球表面磨削速度最大，该处钢球线速度最大，如图2中与点画线R相交的钢球表面处)，因此其磨削加工效率也较低，成球时间较长。

发明内容

[0004] 本发明针对上述钢球硬磨机磨削出的钢球的圆度较差、磨削加工效率较低以及成球的时间较长等问题，进行了研究改进，提供一种能够提高钢球磨削圆度及磨削效率的钢球硬磨机。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

[0006] 钢球硬磨机，包括安装于主轴上的砂轮基座，砂轮基座的端面通过衬板安装砂轮，砂轮的磨削面上带有置放钢球的弧面滚道，与砂轮的磨削面对应安装钢球的固定盘，固定盘的盘面上带有置放钢球的弧面滚道，其位置及尺寸与砂轮磨削面上的所述滚道相对应，所述钢球固定盘通过衬板与安装于机架上的固定盘基座连接， 其特征在于所述砂轮的磨削面以及固定盘的盘面分别为锥面。

[0007] 进一步的技术方案在于：

[0008] 所述砂轮盘的磨削面以及固定盘的锥面的锥度分别为0～75度；砂轮盘的磨削锥面为内凹锥面，固定盘的固定锥面为相对应的外凸锥面。

[0009] 本发明的技术效果在于：

[0010] 当钢球球坯在锥面固定盘及锥面砂轮盘之间的滚道中进行磨削加工时，钢球表面受力面发生变化，一方面钢球球坯随着砂轮盘转动方向进行同向滚转磨削(钢球球坯的滚转轴为钢球球心与锥面砂轮中心轴的垂直连线，即沿滚道方向滚转)，另一方面存在枢转方向的磨削(枢转轴通过球心且与主轴平行)，这是因为改用锥形砂轮后，因钢球球坯表面受力点发生变化，使其在纯滚转情况下，无法对枢转轴保持力矩平衡，所以必须存在枢转，以在该方向产生磨削力矩，从而达到平衡状态。由于钢球存在上述滚转以及枢转进给运动，钢球球坯在锥面固定盘及锥面砂轮盘之间的滚道中进行磨削加工时，使得钢球的任何部位都能得到磨削，即钢球线速度最大处(直径处)也能得到磨削，加工的钢球成品圆度好，钢球磨削速度加大，生产效率提高。

[0011] 附图说明

[0012] 图1为现有钢球硬磨机中钢球球坯在平面砂轮盘和平面固定盘之间磨削加工的示意图，图中仅画出部分平面砂轮盘和平面固定盘；

[0013] 图2为图1的横截面示意图，沿钢球球坯剖切；

[0014] 图3为本发明结构的主视剖视图，局部剖视，图中的钢球不属于本发明；

[0015] 图4为砂轮盘的主视图，图中的钢球不属于本发明；

[0016] 图5为固定盘的主视图，图中的钢球不属于本发明；

[0017] 图6为本发明运行时钢球进出磨削滚道的示意图；

[0018] 具体实施方式

[0019] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

[0020] 见图3、图4、图5，本发明包括安装于主轴4上的砂轮基座1，砂轮基座1的端面通过螺栓5及衬板6安装砂轮7，砂轮7的磨削面上带有置放钢球8的球面滚道12，与砂轮的磨削面对应安装钢球的固定盘11，固定盘11的盘面上带有置放钢球8的球面滚道14，球面滚道14的位置及尺寸与砂轮磨削面上的所述滚道12相对应，所述钢球固定盘11通过衬板9与安装于机架上的固定盘基座10连接，砂轮7的磨削面以及固定盘11的盘面分别为锥面。图3中2为轴承盖，3为轴承。

[0021] 见图3至图6，本发明使用时，将光球过后的钢球球坯8置于图6的旋转料盘17中，钢球球坯8随着料盘17旋转，经过钢球流入轨道板15的轨道，进入图5中固定盘11上的槽口13以及从其中的A方向流入固定盘11上的滚道14及砂轮盘上的所述滚道12之间(钢球流入轨道板15上的各轨道有斜度，各轨道与滚道14、滚道12一一对应)。如图3所示，钢球球坯8被夹持于所述滚道14、滚道12之间，砂轮7绕主轴4旋转，固定盘11保持不动，钢球球坯8在磨削力作用下沿滚道12及14滚转，其滚转方向与砂轮7的旋转向相同，钢球球坯8沿滚转方向被磨削，滚转轴为钢球球坯8的球心与砂轮中心轴的垂直连线，即沿滚道12及14的方向滚转；另一方面，对钢球球坯8存在枢转方向的磨削(枢转轴通过球心且与主轴平行)。当钢球8沿滚道12及14滚动至图5所示槽口13处，便沿B方向所示进入槽口13以及沿图6所示钢球流出口板16重新进入料盘17中，等待下一次循环进入本发明的滚道中磨削。如此反复进行磨削，直至得到符合精度要求的钢球。图6所示钢球进出磨削滚道的设备以及图5所示槽口13的结构与现有技术相同。

[0022] 图3中，所述砂轮7的磨削面以及固定盘11的锥面的锥度相同，分别为0～75度，较好为0～45度；较好的实施方式为砂轮的磨削锥面为内凹锥面，固定盘的固定锥面为相对应的外凸锥面，内凹锥面的砂轮更易于加工，磨削效果也更好；砂轮的磨削面以及固定盘的盘面上分别带有放入钢球的球面滚道数根据所加工钢球的大小以及固定盘大小等确定，确定方法与现有技术相同。

[0023] [0022]本发明利用锥面砂轮替代平面砂轮，改变其钢球在滚道内的运动方式，使其能全面、均匀地在滚道内磨削，提高磨削精度和磨削效率，解决了钢球硬磨机磨削出的钢球的球形精度低，成球的时间较长等问题。