半球谐振子超精密球面加工装置及加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109483394A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811069141.3(22)申请日2018.09.13(71)申请人西安航晨机电科技股份有限公司地址710054陕西省西安市国家民用航天产业基地航天中路399号神光双子大厦A座1401室(72)发明人马波(74)专利代理机构合肥顺超知识产权代理事务所(特殊普通合伙)34120代理人周发军(51)Int.Cl.B24B37/025(2012.01)B24B37/34(2012.01)B24B1/00(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图8页(54)发明名称半球谐振子超精密球面加工装置及加工方法(57)摘要半球谐振子超精密球面加工装置及加工方法，包括有半球谐振子内球面超精密加工装置、半球谐振子内球面超精密加工装置、半球谐振子灌封方法和相关装置、球壳口倒内球面角装置、外球面倒角示装置、内球面倒角示装置、支撑杆自适应弹性磨头装置加工方法包括有以下步骤：步骤1、精密球面加工方法；步骤2、各类参数组合序列方法；步骤3、精密球面加工磨头设计方法及与研磨剂材质和粒度的控制方法；步骤4、微应力球面精密加工的弹性加载力的控制方法；步骤5、半球谐振子灌封方法；步骤6、半球谐振子精密测量方法，包括有真球度测量方法和同轴测量方法；步骤7、球壳口倒角、支撑杆R倒圆方法；步骤8、支撑杆自适应弹性磨头使用方法。CN109483394ACN109483394A权利要求书1/4页1.半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，包括有半球谐振子内球面超精密加工装置、半球谐振子内球面超精密加工装置、半球谐振子灌封方法和相关装置、球壳口倒内球面角装置、外球面倒角示装置、内球面倒角示装置、支撑杆自适应弹性磨头装置。2.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，半球谐振子内球面超精密加工装置，包括有磨头支架1-1、定位销钉1-2、研磨头1-3、半球谐振子1-4、锁紧螺钉1-5、主轴工装1-6；其中，所述磨头支架1-1的两侧经由定位销钉1-2固定有研磨头1-3，所述磨头支架1-1、定位销钉1-2和研磨头1-3三者组成内球面磨头组件；主轴工装1-6经由锁紧螺钉1-5将半球谐振子1-4的底部锁紧；所述内球面磨头组件对半球谐振子1-4进行内球面超精密加工。3.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，半球谐振子内球面超精密加工装置，包括有磨头支架2-1、定位销钉2-2、研磨头2-3、半球谐振子2-4、锁紧螺钉2-5、主轴工装2-6；其中，磨头支架2-1的两侧经由定位销钉2-2固定有研磨头2-3，所述磨头支架2-1、定位销钉2-2和研磨头2-3组成内球面磨头组件；主轴工装2-6的顶部经由锁紧螺钉2-5锁紧固定有半球谐振子2-4；所述内球面磨头组件对半球谐振子2-4进行内球面超精密加工。4.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，半球谐振子灌封方法和相关装置，包括有内球面磨头支架4-1、灌封材料4-2、工件半球谐振子4-3、灌封杯4-4、主轴夹头4-5；其中，主轴夹头4-5夹紧灌封杯4-4，内球面磨头支架4-1的底部固定有工件半球谐振子4-3，工件半球谐振子4-3的底部位于灌封杯4-4的底部；工件半球谐振子4-3和灌封杯4-4之间灌封有灌封材料4-2。5.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，球壳口倒内球面角装置，包括有主轴卡头6-1、外球面灌封支架6-2、半球谐振子6-3、灌封材料6-4、内球面倒角磨头6-5、半球谐振子6-6、内球面灌封材料6-7、外球面角球壳口倒角磨头6-8；半球谐振子6-5灌封方法和相关装置的方法灌封外球面后，将灌封好的组件放置到内球面倒角磨头6-5上，并以弹性加载力F2、倒内球面角摆动角度γ2、倒内球面角角速度α2、主轴角速度β2方法参数运行；为了保证最有效的去除应力，在各粗、精、超精加工工序中都需要倒角，实现了微应力加工和应力去除。6.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，外球面倒角示装置，包括有研磨棒7-7、半球谐振子7-8、主轴卡7-9头、主轴角速度α1、研磨棒位移X、研磨棒自转角速度β1；所述主轴卡头7-9与水平面成50°仰角，主轴卡头7-9加持半球谐振子7-8，以主轴角速度α1旋转，研磨棒7-7搭载在半球谐振子7-8的外球面圆角处，研磨棒7-7以角速度β旋转并沿位移X方向往复移动，形成角接触滚珠轴承内圈滚道运动轨迹，达到外球面精密倒圆精度。7.根据权利要求1所述的半球谐振子超精密球面加工装置，其特征在于，内球面倒角示装置，包括有内球面倒圆支架7-6、内倒圆球头杆7-5、内倒圆主轴