一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種球面的加工方法，具體涉及一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，所有硬密封球閥均是在給定預(yù)緊力下球芯與閥座之間進(jìn)行摩擦式開與關(guān)，因而經(jīng)常導(dǎo)致密封面損壞，導(dǎo)致閥門泄漏和卡死現(xiàn)象的發(fā)生。軌道硬密封球閥就是一種出于克服上述缺陷而進(jìn)行設(shè)計(jì)的新型球閥，該軌道硬密封球閥能夠使球芯和閥座密封面之間無摩擦結(jié)合，從而達(dá)到無泄漏目的，提高了閥門的使用壽命；而且，由于球芯的密封面只是一條環(huán)形的球面帶，加工的面積小，因此使加工成本也大大降低。
[0003]在軌道硬密封球閥球芯球面上往往堆焊一層鎳基材料，其硬度在HRC60左右，然后采用精密車削加研磨的方法來完成球面的精密加工。由于表面硬度比較高，傳統(tǒng)的加工方法往往加工效率不高。
[0004]球面精密磨削是一種高效精密的加工方法，目前廣泛應(yīng)用于閥門制造領(lǐng)域內(nèi)的球面磨削，其主要應(yīng)用于回轉(zhuǎn)球面的精密磨削。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?200610050360.8，名稱為:自動(dòng)檢測(cè)數(shù)控球面磨床；這類專用的數(shù)控球面磨床的砂輪磨具與被磨工件的直徑是--對(duì)應(yīng)的，即一種直徑的砂輪磨具只對(duì)應(yīng)一種直徑規(guī)格的工件，因此該球面磨床缺乏柔性，也不能實(shí)現(xiàn)軌道硬密封球閥球芯球面的磨削。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，達(dá)到既提高磨削效率，又保證磨削精度的效果。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，其包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軌道硬密封球閥球芯、工裝夾具、圓筒砂輪和砂輪主軸；待磨削的所述軌道硬密封球閥球芯通過所述工裝夾具固定安裝在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，軌道硬密封球閥球芯的球面向上，該球面的球心為工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)O，所述球面的中心線與該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸重合，所述工件坐標(biāo)系oxyz的y軸與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心線重合，該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)以速度叫繞該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，加工坐標(biāo)系o' x' y' z '在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)作左右、上下平動(dòng)，所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與該加工坐標(biāo)系O' X' y' Z'的坐標(biāo)原點(diǎn)O'相交，并且繞該加工坐標(biāo)系o' x/ y' Z1的坐標(biāo)原點(diǎn)V在V X' j'平面內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)以速度n2做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步地，在磨削過程中，控制所述加工坐標(biāo)系o' X' y' Z1坐標(biāo)原點(diǎn)O'在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡和所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線的擺動(dòng)角度，使該砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與所述加工坐標(biāo)系o' X' y' Z1坐標(biāo)原點(diǎn)O'和所述工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與被磨削的所述軌道硬密封球閥球芯的球面在磨削點(diǎn)上的法線始終保持重合。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到了如下有益效果:
[0010]本發(fā)明所述的軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法實(shí)現(xiàn)了用同一種圓筒砂輪磨削不同規(guī)格的軌道硬密封球閥球芯球面，具有柔性好、磨削效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的磨削狀態(tài)三維示意圖。
[0012]圖中，
[0013]I旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，2軌道硬密封球閥球芯，3球面，4工裝夾具，5圓筒砂輪，6砂輪主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作詳細(xì)說明，通過參照附圖閱讀以下對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，其都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]如圖1所示，所述軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)1、軌道硬密封球閥球芯2、工裝夾具4、圓筒砂輪5和砂輪主軸6。
[0016]待磨削的所述軌道硬密封球閥球芯2通過所述工裝夾具4固定安裝在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)I上，軌道硬密封球閥球芯的球面3向上，該球面3的球心即為工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)O，所述球面3的中心線與該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸重合，所述工件坐標(biāo)系oxyz的y軸也與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)I的旋轉(zhuǎn)中心線重合，該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)I以速度叫繞該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述加工坐標(biāo)系o' X' j' z '在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)作左右、上下平動(dòng)。所述砂輪主軸6的旋轉(zhuǎn)中心線與該加工坐標(biāo)系c/ Xr j' Zr的坐標(biāo)原點(diǎn)V相交，并且繞該加工坐標(biāo)系V X' j' z'的坐標(biāo)原點(diǎn)O'在o' x/ j'平面內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)以速度112做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0017]在磨削過程中，控制所述加工坐標(biāo)系V Xr y' Zr坐標(biāo)原點(diǎn)V在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡和所述砂輪主軸6的旋轉(zhuǎn)中心線的擺動(dòng)角度，使該砂輪主軸6的旋轉(zhuǎn)中心線與所述加工坐標(biāo)系o' X' y' Z1坐標(biāo)原點(diǎn)O'和所述工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸6的旋轉(zhuǎn)中心線與被磨削的所述軌道硬密封球閥球芯2的球面3在磨削點(diǎn)上的法線始終保持重合，這樣就能用所述圓筒砂輪5磨削所述軌道硬密封球閥球芯2的球面3。
[0018]應(yīng)用本發(fā)明所述的軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，實(shí)現(xiàn)了用同一種圓筒砂輪6磨削不同規(guī)格的軌道硬密封球閥球芯2的球面3，具有柔性好、磨削效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軌道硬密封球閥球芯、工裝夾具、圓筒砂輪和砂輪主軸；待磨削的所述軌道硬密封球閥球芯通過所述工裝夾具固定安裝在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，軌道硬密封球閥球芯的球面向上，該球面的球心為工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)O，所述球面的中心線與該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸重合，所述工件坐標(biāo)系oxyz的y軸與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心線重合，該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)以速度叫繞該工件坐標(biāo)系oxyz的y軸做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，加工坐標(biāo)系o' x' y' z'在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)作左右、上下平動(dòng)，所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與該加工坐標(biāo)系o' X' y' Z'的坐標(biāo)原點(diǎn)O'相交，并且繞該加工坐標(biāo)系O' X/ Y' Z'的坐標(biāo)原點(diǎn)c/在V X' Y'平面內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)以速度n2做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，其特征在于，在磨削過程中，控制所述加工坐標(biāo)系O' X' y' Z1坐標(biāo)原點(diǎn)O'在所述工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡和所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線的擺動(dòng)角度，使該砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與所述加工坐標(biāo)系O' X' y' Z1坐標(biāo)原點(diǎn)O'和所述工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線與被磨削的所述軌道硬密封球閥球芯的球面在磨削點(diǎn)上的法線始終保持重合。
【專利摘要】一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軌道硬密封球閥球芯、工裝夾具、圓筒砂輪和砂輪主軸；軌道硬密封球閥球芯通過工裝夾具固定安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，軌道硬密封球閥球芯的球面向上，球面的球心為工件坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)o，球面的中心線與工件坐標(biāo)系oxyz的y軸重合，工件坐標(biāo)系oxyz的y軸與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心線重合，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)以速度n1繞y軸做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在磨削過程中，控制加工坐標(biāo)系o′x′y′z′坐標(biāo)原點(diǎn)o′在工件坐標(biāo)系oxyz的oxy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡和砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)中心線的擺動(dòng)角度，以用圓筒砂輪磨削軌道硬密封球閥球芯球面。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用同一種圓筒砂輪磨削不同規(guī)格的軌道硬密封球閥球芯球面，具有柔性好、磨削效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B24B11-00
【公開號(hào)】CN104551921
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410835904
【發(fā)明人】胡德金, 李峰, 郁翔, 胡曉冬
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日