專利名稱：一種外球面機(jī)械加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工裝置，尤其是涉及一種外球面機(jī)械加工裝置。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上常用的的球體加工機(jī)械主要是由上下兩個研磨盤構(gòu)成，下盤帶有同 心的多道溝槽，待加工球體放在上下兩盤之間，通過上盤施加一定的壓力，在下盤的帶動 下，球體在溝槽內(nèi)公轉(zhuǎn)的同時(shí)，自身也會無規(guī)則的自轉(zhuǎn)，通過磨料的作用，球體表面得到加 工。帶孔或帶盲孔的球體不是一個完整的球體，例如陶瓷股骨頭，使用傳統(tǒng)加工機(jī)加工時(shí)， 這種球體無法自轉(zhuǎn)，因此無法加工出合格的外球面。專利《陶瓷球閥的球體加工機(jī)床》(申 請?zhí)?00720034771. 8，公開號=201009145,申請人陸鎖根)中提到加工陶瓷閥球的加工 機(jī)床，但是這種加工機(jī)床不能加工到陶瓷股骨頭的頂端表面，所以不能完整加工陶瓷股骨 頭的外球面。王欣宇等人在《氧化鋁髖關(guān)節(jié)股骨頭假體的機(jī)加工實(shí)驗(yàn)研究》(《武漢理工大 學(xué)學(xué)報(bào)》，第沈卷，第5期，2004年5月)提到采用QM-IF星形球磨機(jī)對陶瓷股骨頭外球面 進(jìn)行研磨拋光加工，文中提到拋光時(shí)間為60個小時(shí)，時(shí)間太長，效率低，增加生產(chǎn)成本，而 且采用球磨機(jī)加工出的股骨頭的球形精度和表面粗糙度很難達(dá)到要求，此外，在加工過程 中，陶瓷股骨頭在球磨機(jī)內(nèi)翻滾，會受到碰撞、沖擊，對陶瓷股骨頭會造成一定損傷，而陶瓷 是硬脆材料，任何損傷都有可能會對其產(chǎn)生致命威脅，股骨頭又是用在人體內(nèi)部，所以球磨 機(jī)不適合對陶瓷股骨頭進(jìn)行拋光加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工 方便、快速的外球面機(jī)械加工裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種外球面機(jī)械加工裝置，適用于加工帶孔或帶盲孔的球體，其特征在于，該裝置 包括機(jī)床底座、機(jī)床軌道、機(jī)床尾座、夾具、加工軸、滑板、臥式無級變速機(jī)及磨頭，所述的機(jī) 床軌道設(shè)在機(jī)床底座上，所述的機(jī)床尾座設(shè)在機(jī)床底座的一端，所述的夾具設(shè)在機(jī)床尾座 的前部，所述的加工軸與夾具前部連接，所述的滑板設(shè)在機(jī)床軌道上，所述的臥式無級變速 機(jī)設(shè)在加工軸一側(cè)，該無級變速機(jī)上連接磨頭。所述的加工軸前端連接帶孔或帶盲孔的球體。所述的滑板共有3塊，第一滑板與臥式無級變速機(jī)連接，第二滑板與第一滑板連 接，第三滑板與第二滑板經(jīng)軸承連接，第二滑板可繞軸承轉(zhuǎn)動，第三滑板設(shè)在機(jī)床軌道上， 可沿機(jī)床軌道做直線運(yùn)動。所述的第一滑板上設(shè)置第一轉(zhuǎn)輪。所述的第二滑板上設(shè)置轉(zhuǎn)桿。所述的第三滑板上設(shè)置第二轉(zhuǎn)輪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可以加工陶瓷閥球、陶瓷股骨頭、金屬閥球、金屬股骨頭等非完整球體的球面，而且加工方便、快速，股骨頭在機(jī)床主軸的驅(qū)動下，可以自 轉(zhuǎn)，磨頭在變速機(jī)帶動下自轉(zhuǎn)的同時(shí)，還可以繞球體中心在一定范圍內(nèi)公轉(zhuǎn)，從而對球體的 整個外球面進(jìn)行加工，采用這種加工機(jī)械，對于一個直徑余量為1. 5mm的陶瓷股骨頭毛坯， 整個外球面的加工時(shí)間為5小時(shí)左右，股骨頭的圓度誤差可小于1微米，表面粗糙度(Ra) 可小于0.01微米。而且經(jīng)過不同磨料的逐步研磨拋光，不會對陶瓷股骨頭造成損傷，不存 在潛在的加工缺陷。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為股骨頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為閥球結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為機(jī)床尾座、2為夾具、3為加工軸、4為股骨頭、5為第一滑板、6為第二滑 板、7為第三滑板、8為第一轉(zhuǎn)輪、9為轉(zhuǎn)桿、10為第二轉(zhuǎn)輪、11為機(jī)床軌道、12為機(jī)床底座、 13為臥式無級變速機(jī)、14為磨頭、15為閥球。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一種外球面機(jī)械加工裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，該裝置包括機(jī)床尾座1、夾具2、 加工軸3、第一滑板5、第二滑板6、第三滑板7、機(jī)床軌道11、機(jī)床底座12、臥式無級變速機(jī) 13及磨頭14，機(jī)床軌道11設(shè)在機(jī)床底座12上，機(jī)床尾座1設(shè)在機(jī)床底座12的一端，夾具 2設(shè)在機(jī)床尾座1的前部，加工軸3與夾具2的前部連接，加工軸3前端連接股骨頭4或閥 球15，該股骨頭4和閥球15結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，為帶盲孔或通孔的陶瓷或金屬球體，后 端設(shè)置有錐孔或通孔，加工軸3的前端插入股骨頭4的錐孔中或閥球15的通孔中，后端用 夾具2固定在機(jī)床主軸上，啟動機(jī)床，在主軸的驅(qū)動下，股骨頭4或閥球15就可以繞軸心自 轉(zhuǎn)。磨頭14與臥式無級變速機(jī)13的主軸相連，臥式無級變速機(jī)13主軸軸心與機(jī)床主 軸軸心在同一水平面上，臥式無級變速機(jī)13固定在第一滑板5上，第一滑板5與第二滑板6 相連，通過轉(zhuǎn)動第一滑板5上的第一轉(zhuǎn)輪8，第一滑板5可以沿固定軌道在第二滑板6上直 線移動。第二滑板6與第三滑板7通過一軸承相連，軸承中心與機(jī)床主軸軸心在同一豎直 面上，第二滑板6可以在水平面上繞軸承中心轉(zhuǎn)動，磨頭14與之同步轉(zhuǎn)動。第三滑板7與 機(jī)床軌道11相連，轉(zhuǎn)動第二轉(zhuǎn)輪10，第三滑板7可沿機(jī)床軌道11直線移動。固定好股骨頭 4或閥球15和磨頭14后，轉(zhuǎn)動第一轉(zhuǎn)輪8和第二轉(zhuǎn)輪10，使磨頭14接觸到股骨頭4或閥 球15外表面，啟動機(jī)床，使股骨頭4或閥球15自轉(zhuǎn)，啟動臥式無級變速機(jī)13，使磨頭14自 轉(zhuǎn)，推動轉(zhuǎn)桿9，使第二滑板6轉(zhuǎn)動，使磨頭14可以加工到整個股骨頭4或閥球15外球面。 滑板6每轉(zhuǎn)動一個周期，就向前轉(zhuǎn)動第一轉(zhuǎn)輪8 一定距離，股骨頭4或閥球15余量就相應(yīng) 去除一部分。
權(quán)利要求
1.一種外球面機(jī)械加工裝置，適用于加工帶孔或帶盲孔的球體，其特征在于，該裝置包 括機(jī)床底座、機(jī)床軌道、機(jī)床尾座、夾具、加工軸、滑板、臥式無級變速機(jī)及磨頭，所述的機(jī)床 軌道設(shè)在機(jī)床底座上，所述的機(jī)床尾座設(shè)在機(jī)床底座的一端，所述的夾具設(shè)在機(jī)床尾座的 前部，所述的加工軸與夾具前部連接，所述的滑板設(shè)在機(jī)床軌道上，所述的臥式無級變速機(jī) 設(shè)在加工軸一側(cè)，該無級變速機(jī)上連接磨頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外球面機(jī)械加工裝置，其特征在于，所述的加工軸前端 連接帶孔或帶盲孔的球體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外球面機(jī)械加工裝置，其特征在于，所述的滑板共有3 塊，第一滑板與臥式無級變速機(jī)連接，第二滑板與第一滑板連接，第三滑板與第二滑板經(jīng)軸 承連接，第二滑板可繞軸承轉(zhuǎn)動，第三滑板設(shè)在機(jī)床軌道上，可沿機(jī)床軌道做直線運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外球面機(jī)械加工裝置，其特征在于，所述的第一滑板上 設(shè)置第一轉(zhuǎn)輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外球面機(jī)械加工裝置，其特征在于，所述的第二滑板上 設(shè)置轉(zhuǎn)桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外球面機(jī)械加工裝置，其特征在于，所述的第三滑板上設(shè)置第二轉(zhuǎn)輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外球面機(jī)械加工裝置，特別適用于加工帶孔或帶盲孔的球體，該裝置包括機(jī)床底座、機(jī)床軌道、機(jī)床尾座、夾具、加工軸、滑板、臥式無級變速機(jī)及磨頭，機(jī)床軌道設(shè)在機(jī)床底座上，機(jī)床尾座設(shè)在機(jī)床底座的一端，夾具設(shè)在機(jī)床尾座的前部，加工軸與夾具前部連接，滑板設(shè)在機(jī)床軌道上，臥式無級變速機(jī)設(shè)在加工軸一側(cè)，該無級變速機(jī)上連接磨頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可以加工陶瓷閥球、陶瓷股骨頭、金屬閥球、金屬股骨頭等非完整球體的球面，而且加工方便、快速，經(jīng)過不同磨料的逐步研磨拋光，不會對球體造成損傷，不存在潛在的加工缺陷。
文檔編號B24B11/02GK102059618SQ201010213360
公開日2011年5月18日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者張培志, 薛偉麟, 郭方全 申請人:上海材料研究所