一种大球面加工设备及其使用方法技术领域
本发明涉及加工装置技术领域，具体是一种大球面加工设备及其使用方法。
背景技术
在一些泵体零件中，互相配合的零件平面会要求一个很微量的凹度或凸度，一般
在3-5微米之间，这些平面其实就是一个直径在600米左右的大球面，而目前并没有一个有
效的能够制作大球面的设备，只能够采用人工修磨的方式来制作，而采用人工的方式最大
的弊端在于大球面的精度很难掌控，不良品率较高，而且工人的劳动强度很大，施工时间很
长，致使生产成本偏高。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种大球面加工设备及其使用方法，主要
是通过两个互相成一定角度的旋转运动，其中一个旋转运动是使大球面绕其球心旋转，而
刀具绕另一旋转运动在球面上走刀，而交角及偏心则决定了球面的直径。本设备通过多向
调整，使得两个旋转中心能够实现相交，并且获得精确的所需求的交叉角度，通过刀具的切
削，从而获得精确的大球直径。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种大球面加工设备，
包括操作平台，所述操作平台上设置有角度调节装置、刀具和控制工件旋转的旋转装置；所
述角度调节装置包括上支撑板、下支撑板和垫块，同时在所述上支撑板和所述下支撑板之
间设置有至少两个支撑点，所述垫块设置在其中一个支撑点处；所述刀具转动连接在所述
角度调节装置上。
上述技术方案中，优选的，所述角度调节装置包括上支撑板、一号转轴、二号转轴、
垫块和下支撑板，所述一号转轴和所述二号转轴分别设置在对应的所述支撑点处，同时所
述一号转轴的两端分别转动连接在对应的固定件上，并且所有所述固定件均固定设置在所
述下支撑板上，而所述垫块设置在所述二号转轴与所述下支撑板之间。
上述技术方案中，优选的，所述上支撑板底面上分别开设有与所述一号转轴相匹
配的一号凹槽和与所述二号转轴相匹配的二号凹槽。
上述技术方案中，优选的，所述刀具连接有刀具驱动装置，所述刀具驱动装置包括
设置在所述角度调节装置上的动力输出件以及与所述动力输出件相连的连接件，所述刀具
设置在所述连接件上，所述连接件转动连接在所述角度调节装置上；
上述技术方案中，优选的，所述连接件包括相互连接的一号连接杆和二号连接杆，所述
一号连接杆上开设有通槽，所述动力输出件的推杆的外端端部插设在所述通槽内并与设置
在所述通槽内的插销转动连接，所述二号连接杆与设置在所述上支撑板上的连接柱转动连
接，所述刀具设置在所述二号连接杆的外端端部处。
上述技术方案中，优选的，所述二号连接杆外端端部设置有刀具保持件，所述刀具
设置在所述刀具保持件上。
上述技术方案中，优选的，在所述刀具保持件上设置有支撑块。
上述技术方案中，优选的，所述二号连接杆与所述上支撑板之间设置有限位板，所
述限位板同样与所述连接柱转动连接，同时所述限位板外沿由所述支撑块支撑。
使用上述大球面加工设备制作大球面的方法，①、首先，计算出需要的垫块的厚
度；②、将该垫块垫到上支撑板与下支撑板之间，使刀具达到合适的角度；③、启动动力输出
件旋转刀具，与此同时旋转装置带动工件旋转；④、刀具切出合适大球面。
本发明的有益效果是：本发明加工出来的大球面精度高；通过合理设置结构，优化
操作方式，提升操作效率；通过设置限位板，提升装置的稳定性，使得工作时，连接杆整体不
会上下晃动；通过设备代替人工操作，从而降低生产不良品率，提升工作效率，降低生产成
本。
附图说明
图1为本发明使用状态示意图。
图2为本发明角度调节装置示意图。
图3为本发明上支撑板示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1-图3，一种大
球面加工设备，包括操作平台1，所述操作平台1上设置有用于控制工件9旋转的旋转装置，
旋转装置可为各种能够使工件9旋转的设备，如电机等等。
所述操作平台1上设置有角度调节装置、刀具驱动装置和刀具34，其中，刀具驱动
装置设置在角度调节装置上，刀具34与刀具驱动装置相连；
所述角度调节装置包括上支撑板21、下支撑板22、一号转轴24、二号转轴25、固定件26
以及垫块23，其中，上支撑板21与下支撑板22之间至少有两个支撑点，而这两个支撑点分别
由一号转轴24与二号转轴25实现，同时垫块23设置在二号转轴24与下支撑板22之间。
在上支撑板21底面开设与一号转轴24配合的一号凹槽27以及与二号转轴25配合
的二号凹槽28，便于稳定一号转轴24与二号转轴25的位置，而一号转轴24的两端分别转动
连接在对应的固定件26上，具体来说，一号转轴24两端分别穿设在对应的固定件26上并与
其转动连接，并且所有所述固定件26均固定设置在所述下支撑板22上。
所述刀具驱动装置包括设置在所述上支撑板21上的动力输出件31、与所述动力输
出件31相连的推杆32、与所述推杆32相连的连接件33、设置在所述连接件33上的刀具保持
件8以及设置在刀具保持件8上的刀具34。
所述动力输出件31为各种能够输出动力的设备，如油缸等等。
所述连接件33包括相互连接的一号连接杆331和二号连接杆332，所述一号连接杆
331上开设有通槽333，所述推杆32外端端部插设在所述通槽333内并与设置在所述通槽333
内的插销转动连接，所述二号连接杆332与设置在所述上支撑板21上的连接柱4转动连接，
所述刀具保持件8设置在二号连接杆332外端端部处，同时在所述刀具保持件8上设置有支
撑块6，
所述二号连接杆332与所述上支撑板21之间设置有限位板5，所述限位板5同样与所述
连接柱4转动连接，同时所述限位板5外沿由所述支撑块6支撑，同时在限位板5与刀具保持
件8之间设置填充块81，用于对限位板5进行定位，防止限位板5脱离二号连接杆332与支撑
块6之间的腔体。通过设置限位板，提升装置的稳定性，使得工作时，连接杆整体不会上下晃
动。
在刀具保持件8上设置有刀具保护块82，其设置在刀具34的正上方，一方面起到刀
具34的限位作用，另一方面保护刀具34上端不被外物碰撞导致刀具位置的改变，从而确保
下次生产刀具始终处于原始最佳位置。
角度调节装置通过更换垫块23的方式来将上支撑板21的一侧抬升，从而调整刀具
34旋转轴心的角度，而需要多厚的垫块23通过计算公式来计算。
计算方法如下：首先，以工件旋转轴心为第一轴心，以刀具旋转轴心为第二轴心，
以刀具旋转中心到垫块安装点之间的间距为L，之后，根据需要制作的大球面的半径R，来计
算出第一轴心与第二轴心的夹角，最终，根据这个夹角与L计算出所需垫块的厚度，安装好
合适厚度的垫块之后，再通过旋转装置带动工件旋转，同时通过刀具驱动装置带动刀具沿
着连接柱旋转，切出所需大球面。
使用上述大球面加工设备制作大球面的方法，①、首先，根据相关公式计算出需要
的垫块的厚度；②、将该垫块垫到上支撑板与下支撑板之间，使刀具达到合适的角度；③、启
动动力输出件旋转刀具，与此同时旋转装置带动工件旋转；④、刀具切出合适大球面。