[发明专利]特大型球面集成精密磨削系统及方法

权利要求书

1.一种特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述系统包括：在同一X、Y、Z直角坐标系中的球体驱动部件、第一砂轮磨具、第二砂轮磨具、第三砂轮磨具、研磨磨具和检测部件，该X、Y、Z直角坐标系包括原点O、水平坐标轴线X、水平坐标轴线Y和垂直坐标轴线Z，其中，特大型球面的被磨削球体的球心与原点O重合，球体驱动部件的旋转中心线与水平坐标轴线X重合，第一砂轮磨具的旋转中心线和研磨磨具的旋转中心线与垂直坐标轴线Z重合，第二砂轮磨具的旋转中心线和第三砂轮磨具的旋转中心线与水平辅助坐标轴线Y′重合，该水平辅助坐标轴线Y′与水平坐标轴线X成一角度且相交于原点O，检测部件的测量点始终保持在水平坐标轴线Y上，球体驱动部件、第一砂轮磨具、第二砂轮磨具、第三砂轮磨具和研磨磨具的旋转中心线相交于原点O。

2.根据权利要求1所述的特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述的球体驱动部件在被磨削球体安装时驱动被磨削球体沿水平坐标轴线X左右移动，实现被磨削球体的球心与X、Y、Z直角坐标系的原点O重合，被磨削球体安装完成后该球体驱动部件能够驱动被磨削球体绕水平坐标轴线X作旋转运动。

3.根据权利要求1所述的特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述的第一砂轮磨具设置在被磨削球体的下方，其旋转直径覆盖整个被磨削球体的全部球面宽度，该第一砂轮磨具绕垂直坐标轴线Z作旋转运动，并且沿垂直坐标轴线Z向上做进给运动，磨削被磨削球体的整个球面。

4.根据权利要求1所述的特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述的第二砂轮磨具和第三砂轮磨具的旋转直径小于第一砂轮磨具的旋转直径，第二砂轮磨具设置在被磨削球体的右后侧，第三砂轮磨具设置在被磨削球体的左前侧，第二砂轮磨具和第三砂轮磨具绕水平辅助坐标轴线Y′作旋转运动，并沿水平辅助坐标轴线Y′向球心分别作进给运动，分别磨削被磨削球体的左右两侧一定宽度的球面。

5.根据权利要求1所述的特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述的研磨磨具设置在被磨削球体的上方，其旋转直径覆盖整个被磨削球体的全部球面宽度，该研磨磨具绕垂直坐标轴线Z作旋转运动，并沿垂直坐标轴线Z向下作进给运动，研磨被磨削球体的整个球面。

6.根据权利要求1所述的特大型球面集成精密磨削系统，其特征是，所述的检测部件设置在被磨削球体的后面。

7.一种采用权利要求1所述的磨削系统实施的特大型球面集成精密磨削方法，其特征是，根据磨削工艺要求和控制程序，所述球体驱动部件首先驱动所述被磨削球体旋转，所述第二砂轮磨具和第三砂轮磨具先于所述第一砂轮磨具对旋转的被磨削球体的左右两侧进行磨削，待磨削一定深度后第一砂轮磨具开始启动对被磨削球体进行磨削，当磨削深度即将到达时，该第二砂轮磨具和第三砂轮磨具先于第一砂轮磨具停止磨削，第一砂轮磨具继续对被磨削球体进行磨削，直至检测部件获得的检测尺寸符合磨削工艺要求为止，最后所述研磨磨具对被磨削球体进行研磨处理以获得更好的表面粗糙度，从而实现被磨削球体在一次安装的情况下完成分布式磨削、研磨和检测的集成式精密磨削加工。