陶瓷球表面质量检测展开机构

张付祥, 刘振宇

(河北科技大学 机械电子工程学院，石家庄 050018)

氮化硅陶瓷具有质量轻、硬度高、热膨胀系数小、热导率低、摩擦小、耐腐蚀、绝抗磁、高温强度高、高速离心力小和运转温升低等优良性能，具备了滚动轴承材料所要求的全部重要特性[1]，所以陶瓷轴承已成为开发与应用的热点。它不仅可以在一些应用领域代替金属轴承，寿命提高3～5倍，更重要的是可用于金属轴承难以使用的特殊场合。陶瓷轴承在制药、化工、纺织、航空航天、冶金、机械、石油、交通、电子、军事装备等领域有着广泛的应用前景和越来越明显的市场空间[2]。目前陶瓷球加工主要是沿袭了钢球的研磨加工方法，由于陶瓷材料固有的脆性及陶瓷球的生产过程决定了陶瓷球更容易产生偶然性表面缺陷，这些表面缺陷会造成陶瓷球过早的疲劳失效和力学性能降低[3]。由于氮化硅陶瓷材料的特性及表面缺陷细微，国内、外还没有能够检测出各类缺陷并对缺陷进行定量统计的技术。因此，对陶瓷球表面质量检测系统进行研究具有重要意义。这里介绍一种陶瓷球表面质量检测系统的球面展开机构。

1 陶瓷球表面展开原理分析

球体零件表面展开的方法归纳起来有3种：螺旋共轭轴展开方法(交叉球带展开法)、平行球带展开法和螺旋球带展开法。

传统的陶瓷球表面展开装置采用螺旋共轭轴展开方法，这种方法结构简单，检测时只需要陶瓷球按轨迹运动，检测器固定不动。……