一种中心对称的变径多沟槽研球板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中心对称的变径多沟槽研球板，用于机床加工领域，其包括研球板本体，所述研球板本体的端面上设有半径规律性变化的沟槽，所述沟槽的截面为偏沟V形槽结构且关于X轴和Y轴对称设置，本实用新型专利技术通过半径连续变化的沟槽曲线，使被研磨球体在转动研磨过程中的自转角随着沟槽半径的不断变化而变化，从而扩展球体表面研磨迹线的分布区域；采用偏沟槽结构，可以使球体以一个较大的自转角初始值开始变化，可有效改善球体的自转性能，增加球体加工时的切削等概率性；同时，由于变径沟槽中心对称，可使系统受力均匀，有利于提高磨削尺寸选择性；本实用新型专利技术既能满足精密球体批量加工的需要，又可有效提高球体的加工质量与加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种中心对称的变径多沟槽研球板
本技术涉及机床加工领域，具体的说是一种中心对称的变径多沟槽研球板。
技术介绍
研球板是球体研磨机床上的关键构件，它既是研磨球体的定位工具，也是球体的成形研具，研球板的结构影响着球体的研磨加工方式，也影响着精密球体的加工质量与加工效率。目前，利用研球板对球体进行研磨加工的方式主要有：同心圆沟槽研磨方式、锥形盘研磨方式、偏心圆沟槽研磨方式和自转角主动控制研磨方式等。同心圆沟槽研磨方式可以进行大批量加工，由于球体加工，尤其是轴承球体的加工，通常是大批量加工，所以，生产中应用较广，该方式主要为同心圆多沟槽研磨加工，加工时，在单一圆周沟槽内，球体的自转轴与公转轴的夹角不会变化，即球体的自转角在单一圆周循环中固定不变，球体绕着一固定的自转轴自转，球体与研球板的接触点在球体表面形成的研磨迹线是一组以球体自转轴为轴的圆环，所以，该方式不利于球体表面迅速获得均匀研磨，限制了加工球体的加工质量和加工效率。锥形盘研磨方式，通过采用锥形盘结构，使加工球体的自转角增大，改善了球体的自转性能，可以提高球体的加工效率，但在加工过程中，球体的自转角同样不会改变，而且，由于结构所限，该方式仅适用于小批量加工。偏心圆沟槽研磨方式，采用了同心圆偏置的方式，使转动研球板的回转中心与球体所在同心圆沟槽的中心存在一个偏心距，球体加工时其公转半径不断变化，球体加工时的自转性能得以改善，提高了球体的加工效率，但由于偏心距的存在，球体在转动过程中受到的压力并不均匀，研磨过程不平稳，影响了球体的加工精度。自转角主动控制研磨方式是将研球板沟槽的两个侧面分开成两部分，包括上、下盘，可以是三盘或双盘独立旋转，通过控制研球板转速变化来调整球体的自转轴方位，使球体的自转角连续变化，球体表面的研磨迹线能够覆盖大部分甚至整个球体表面，有利于球体表面获得均匀、高效的研磨，但该方式动力源多、结构及控制系统复杂，而且，研球板只有一道沟槽，不利于批量加工。综上所述，同心圆沟槽研磨方式适于批量生产，但是限制了加工质量和加工效率；锥形盘研磨方式加工效率有所提高但不适合批量生产；偏心圆沟槽研磨方式工作过程不平稳，影响球体的加工精度；而自转角主动控制研磨方式利于球体表面获得均匀、高效的研磨，不适合批量加工。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种中心对称的变径多沟槽研球板，其采用中心对称的变径偏沟V形槽结构，能使加工球体表面加工迹线的分布更均匀，且球体在加工过程中受力均匀，系统运转平稳，既有利于提高精密球体的加工质量和加工效率，又可以满足不同批量的球体加工需求。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：本技术包括研球板本体，所述研球板本体的端面上设有半径规律性变化的沟槽，所述沟槽关于X轴和Y轴对称设置。本技术的进一步改进在于：所述沟槽包括首尾连接的第一段沟槽、第二段沟槽、第三段沟槽和第四段沟槽，所述第一段沟槽的末端与第二段沟槽的首端连接，所述第二段沟槽的末端与第三段沟槽的首端连接，所述第三段沟槽的末端与第四段沟槽的首端连接，所述第四段沟槽的末端与第一段沟槽的首端连接。本技术的进一步改进在于：所述第一段沟槽的首端到末端半径逐渐变大，第二段沟槽的首端到末端半径逐渐变小，所述第三段沟槽的首端到末端半径逐渐变大，所述第四段沟槽的首端到末端半径逐渐变小，且第一段沟槽与第二段沟槽关于Y轴对称设置，第二段沟槽与第三段沟槽关于X轴对称设置，所述第三段沟槽与第四段沟槽关于Y轴对称设置，所述第四段沟槽与第一段沟槽关于X轴对称设置。本技术的进一步改进在于：所述沟槽为三个以上，相邻沟槽的间距相等。本技术的进一步改进在于：所述沟槽的截面为偏沟V形槽结构,所述沟槽两侧边的边长不相等。本技术的进一步改进在于：所述沟槽的两侧边与过沟槽顶点的垂线的夹角分别为γ1和γ2，所述γ1+γ2＝90°，且γ1≠γ2。由于采用了上述技术方案，本技术取得的有益效果是：本技术在研球板本体的上端面上设有中心对称、截面为偏沟V形槽结构的变径沟槽，利用V形槽的变径结构不断改变加工球体的公转半径，从而改变球体加工时的自转角，使球体表面的研磨区域更加均匀，同时，由于采用了偏沟槽结构，增大了自转角的初始值，使研磨过程中的球体充分自旋，提高了自转性能，研磨效率得以提高。采用中心对称的沟槽曲线，可以使球体在加工过程中受力均匀，系统运转平稳,有利于提高加工精度。本研球板的加工方式，既可实现精密球体的高效高质量加工，又可以满足不同批量的加工需求，适用于各种球体的研磨加工，尤其适用于精密陶瓷球的研磨加工。附图说明图1是本技术的俯视结构示意图；图2是图1的A-A剖视结构示意图。其中，1、研球板本体；2、沟槽；2-1、第一段沟槽；2-2、第二段沟槽；2-3、第三段沟槽；2-4、第四段沟槽。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步详细说明：一种中心对称的变径多沟槽研球板，如图1和图2所示，其包括研球板本体1，所述研球板本体1的端面上设有半径规律性变化的沟槽2，可以使被研磨球体在转动研磨过程中的自转角随着沟槽半径的不断变化而变化，从而扩展球体表面研磨迹线的分布区域。所述沟槽2关于X轴和Y轴对称设置，沟槽2的中心对称设置可以使球体在加工过程中受力均匀，系统运转平稳，利于提高加工精度。如图1所示，所述沟槽2包括首尾连接的第一段沟槽2-1、第二段沟槽2-2、第三段沟槽2-3和第四段沟槽2-4，所述第一段沟槽2-1的末端与第二段沟槽2-2的首端连接，所述第二段沟槽2-2的末端与第三段沟槽2-3的首端连接，所述第三段沟槽2-3的末端与第四段沟槽2-4的首端连接，所述第四段沟槽2-4的末端与第一段沟槽2-1的首端连接，所述第一段沟槽2-1、第二段沟槽2-2、第三段沟槽2-3和第四段沟槽2-4共同组合成封闭的沟槽曲线，为研磨球提供半径成规律性变化的运动轨迹。所述第一段沟槽2-1的首端到末端半径逐渐变大，与所述第一段沟槽2-1关于Y轴对称的第二段沟槽2-2的首端到末端半径逐渐变小，与所述第二段沟槽2-2关于X轴对称的第三段沟槽2-3的首端到末端半径逐渐变大，与所述第三段沟槽2-3关于Y轴对称的第四段沟槽2-4的首端到末端半径逐渐变小，所述第四段沟槽2-4与第一段沟槽2-1关于X轴对称；同样，第一段沟槽2-1和第二段沟槽2-2构成的沟槽曲线与第三段沟槽2-3和第四段沟槽2-4构成的沟槽曲线关于X轴对称，第一段沟槽2-1和第四段沟槽2-4构成的沟槽曲线与第二段沟槽2-2和第三段沟槽2-3构成的沟槽曲线关于Y轴对称。这样，四段沟槽构成封闭的沟槽曲线的半径成规律性变化，且整个沟槽曲线关于X轴和Y轴均对称,成中心对称设置。这样的设置可保证研磨球体在研球板沟槽曲线内研磨加工的过程中受力均匀、系统运转平稳。所述沟槽2为三个以上，每个沟槽2形成一个封闭的沟槽曲线，本实施例中的沟槽曲线为阿基米德螺线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中心对称的变径多沟槽研球板，包括研球板本体(1)，其特征在于：所述研球板本体(1)的端面上设有半径规律性变化的沟槽(2)，所述沟槽(2)关于X轴和Y轴对称设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种中心对称的变径多沟槽研球板，包括研球板本体(1)，其特征在于：所述研球板本体(1)的端面上设有半径规律性变化的沟槽(2)，所述沟槽(2)关于X轴和Y轴对称设置。


2.根据权利要求1所述的一种中心对称的变径多沟槽研球板，其特征在于：所述沟槽(2)包括首尾连接的第一段沟槽(2-1)、第二段沟槽(2-2)、第三段沟槽(2-3)和第四段沟槽(2-4)，所述第一段沟槽(2-1)的末端与第二段沟槽(2-2)的首端连接，所述第二段沟槽(2-2)的末端与第三段沟槽(2-3)的首端连接，所述第三段沟槽(2-3)的末端与第四段沟槽(2-4)的首端连接，所述第四段沟槽(2-4)的末端与第一段沟槽(2-1)的首端连接。


3.根据权利要求2所述的一种中心对称的变径多沟槽研球板，其特征在于：所述第一段沟槽(2-1)的首端到末端半径逐渐变大，第二段沟槽(2-2)的首端到末端半径逐渐变小，所述第三段沟槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛会民，刘洵，薛应芳，姬晓利，王远鹏，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：新型
国别省市：河北;13