一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法
【技術領域】
[0001]本發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，屬于機械加工技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，所有硬密封球閥均是在給定預緊力下球芯與閥座之間進行摩擦式開與關，因而經常導致密封面損壞，導致閥門泄漏和卡死現象的發生。軌道硬密封球閥就是一種出于克服上述缺陷而進行設計的新型球閥，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合，從而達到無泄漏目的，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，目前廣泛應用于閥門制造領域內的球面磨削，其主要應用于回轉球面的精密磨削。經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號為:200610050360.8，名稱為:自動檢測數控球面磨床；這類專用的數控球面磨床的砂輪磨具與被磨工件的直徑是--對應的，即一種直徑的砂輪磨具只對應一種直徑規格的工件，因此該球面磨床缺乏柔性，也不能實現軌道硬密封球閥球芯球面的磨削。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，達到既提高磨削效率，又保證磨削精度的效果。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，其包括旋轉工作臺、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工作臺上，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系oxyz的坐標原點O，所述球面的中心線與該工件坐標系oxyz的y軸重合，所述工件坐標系oxyz的y軸與所述旋轉工作臺的旋轉中心線重合，該旋轉工作臺以速度叫繞該工件坐標系oxyz的y軸做低速旋轉運動，加工坐標系o' x' y' z '在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內作左右、上下平動，所述砂輪主軸的旋轉中心線與該加工坐標系O' X' y' Z'的坐標原點O'相交，并且繞該加工坐標系o' x/ y' Z1的坐標原點V在V X' j'平面內做往復擺動，同時以速度n2做高速旋轉運動。
[0008]進一步地，在磨削過程中，控制所述加工坐標系o' X' y' Z1坐標原點O'在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內的運動軌跡和所述砂輪主軸的旋轉中心線的擺動角度，使該砂輪主軸的旋轉中心線與所述加工坐標系o' X' y' Z1坐標原點O'和所述工件坐標系oxyz的坐標原點ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸的旋轉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上的法線始終保持重合。
[0009]與現有技術相比，本發明達到了如下有益效果:
[0010]本發明所述的軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法實現了用同一種圓筒砂輪磨削不同規格的軌道硬密封球閥球芯球面，具有柔性好、磨削效率高的優點。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的磨削狀態三維示意圖。
[0012]圖中，
[0013]I旋轉工作臺，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。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的具體實施例作詳細說明，通過參照附圖閱讀以下對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的特征、目的和優點將會變得更明顯。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，其都應屬于本發明的保護范圍。
[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工作臺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工作臺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系oxyz的坐標原點O，所述球面3的中心線與該工件坐標系oxyz的y軸重合，所述工件坐標系oxyz的y軸也與所述旋轉工作臺I的旋轉中心線重合，該旋轉工作臺I以速度叫繞該工件坐標系oxyz的y軸做低速旋轉運動。所述加工坐標系o' X' j' z '在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內作左右、上下平動。所述砂輪主軸6的旋轉中心線與該加工坐標系c/ Xr j' Zr的坐標原點V相交，并且繞該加工坐標系V X' j' z'的坐標原點O'在o' x/ j'平面內做往復擺動，同時以速度112做高速旋轉運動。
[0017]在磨削過程中，控制所述加工坐標系V Xr y' Zr坐標原點V在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內的運動軌跡和所述砂輪主軸6的旋轉中心線的擺動角度，使該砂輪主軸6的旋轉中心線與所述加工坐標系o' X' y' Z1坐標原點O'和所述工件坐標系oxyz的坐標原點ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸6的旋轉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]應用本發明所述的軌道硬密封球閥球芯球面的精密磨削方法，實現了用同一種圓筒砂輪6磨削不同規格的軌道硬密封球閥球芯2的球面3，具有柔性好、磨削效率高的優點。
[0019]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【主權項】
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，包括旋轉工作臺、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工作臺上，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系oxyz的坐標原點O，所述球面的中心線與該工件坐標系oxyz的y軸重合，所述工件坐標系oxyz的y軸與所述旋轉工作臺的旋轉中心線重合，該旋轉工作臺以速度叫繞該工件坐標系oxyz的y軸做低速旋轉運動，加工坐標系o' x' y' z'在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內作左右、上下平動，所述砂輪主軸的旋轉中心線與該加工坐標系o' X' y' Z'的坐標原點O'相交，并且繞該加工坐標系O' X/ Y' Z'的坐標原點c/在V X' Y'平面內做往復擺動，同時以速度n2做高速旋轉運動。
2.根據權利要求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，控制所述加工坐標系O' X' y' Z1坐標原點O'在所述工件坐標系oxyz的oxy平面內的運動軌跡和所述砂輪主軸的旋轉中心線的擺動角度，使該砂輪主軸的旋轉中心線與所述加工坐標系O' X' y' Z1坐標原點O'和所述工件坐標系oxyz的坐標原點ο的連線始終保持重合，即所述砂輪主軸的旋轉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，包括旋轉工作臺、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工作臺上，軌道硬密封球閥球芯的球面向上，球面的球心為工件坐標系oxyz的坐標原點o，球面的中心線與工件坐標系oxyz的y軸重合，工件坐標系oxyz的y軸與旋轉工作臺的旋轉中心線重合，旋轉工作臺以速度n1繞y軸做低速旋轉運動，在磨削過程中，控制加工坐標系o′x′y′z′坐標原點o′在工件坐標系oxyz的oxy平面內的運動軌跡和砂輪主軸的旋轉中心線的擺動角度，以用圓筒砂輪磨削軌道硬密封球閥球芯球面。本發明實現了用同一種圓筒砂輪磨削不同規格的軌道硬密封球閥球芯球面，具有柔性好、磨削效率高的優點。
【IPC分類】B24B11-00
【公開號】CN104551921
【申請號】CN201410835904
【發明人】胡德金, 李峰, 郁翔, 胡曉冬
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月24日