專利名稱：一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于光學(xué)零件精密加工的研拋工具，具體的說，涉及一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置。
背景技術(shù)：
隨著非球面零件需求量與日俱增，人們對非球面零件的質(zhì)量提出了更高的要求，突破現(xiàn)有的工藝技術(shù)，實現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)非球面光學(xué)零件越來越來受到研究者們的關(guān)注。目前，針對于非球面光學(xué)零件加工的研拋工具存在以下技術(shù)缺陷:(1)為了提高非球面光學(xué)零件加工的效率，許多研拋工具使用大型的研拋盤。這樣，在加工過程中工件上被研拋下來的廢屑容易積累在某一點而無法排泄，導(dǎo)致了研拋盤的使用壽命下降，提高了加工成本，同時，增大了研拋盤的更換頻率，降低了加工效率。(2)非球面光學(xué)零件加工時使用大型的研拋盤容易導(dǎo)致研拋盤的研拋應(yīng)力分布不均勻。因此，非球面光學(xué)零件加工過程中，研拋工具很難均勻分布研拋應(yīng)力的同時又容易排泄研拋廢屑。此外，現(xiàn)有的砂帶研拋方法及其工具難于穩(wěn)定地控制研拋壓力，因此限制了砂帶研拋的應(yīng)用范圍，通過液壓伺服控制可以較為有效地控制研拋壓力，但是依然有一定的誤差，因此，發(fā)明人設(shè)想采用電磁推壓控制液壓缸做功代替現(xiàn)有技術(shù)中使用的沖壓缸做功，做到更加細(xì)膩的控制研拋壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供非球面光學(xué)零件精密加工過程中的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，解決非球面光學(xué)零件加工的研拋工具在研拋過程中研拋應(yīng)力分布不均勻，研拋廢屑不易排泄的問題，為研拋加工提供一種高效、高質(zhì)量的研拋方法。同時本發(fā)明工作原理和結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，有利于推廣應(yīng)用。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，包括有研拋部、液壓控制部、連接部以及智能控制部，智能控制部控制液壓控制部的加壓與減壓，其特征在于:研拋部包括有至少兩個缸腔，每個缸腔內(nèi)均設(shè)有活塞，活塞上配合有研拋棒，研拋棒的研拋端設(shè)有凸球體，且該凸球體在活塞的推動下貼緊研拋工件表面，液壓控制部包括有能推動連接部上下運(yùn)動的軸向液壓缸和能推動連接部左右運(yùn)動的水平液壓缸，液壓控制部和連接部相互配合，調(diào)節(jié)研拋部的壓力和位置，軸向液壓缸與水平液壓缸均各自連接有電磁推壓裝置，電磁推壓裝置包括有推壓電磁線圈，推壓電磁線圈的線圈內(nèi)滑動配置有兩塊同極固定的推壓磁鐵，推壓電磁線圈固定在推壓固定板上，推壓磁鐵固定在推壓滑動板上，推壓滑動板能在推壓磁鐵的推動下在推壓固定板上左右滑動并碰觸設(shè)置在推壓滑動板行程終端的觸塊，推壓滑動板兩端固定有用于為液壓缸做功的推壓桿，觸塊包括設(shè)在推壓滑動板左側(cè)的左觸塊和設(shè)在推壓滑動板右側(cè)的右觸塊，電磁推壓裝置還包括有相配合的控制電磁鐵及控制板，控制板在控制電磁鐵的左右兩側(cè)間隙設(shè)直有能導(dǎo)電的左感應(yīng)磁鐵和右感應(yīng)磁鐵，左感應(yīng)磁鐵和右感應(yīng)磁鐵同極相對；左感應(yīng)磁鐵和右感應(yīng)磁鐵滑動設(shè)置在控制板上，控制板分別在左感應(yīng)磁鐵左、右行程終端及右感應(yīng)磁鐵的左、右行程終端上對應(yīng)設(shè)有四個與電源連通的接電槽，且位于外側(cè)的兩個電磁槽連接火線或零線，相應(yīng)地，位于內(nèi)側(cè)的兩個電磁槽連接零線或火線；左觸塊和右觸塊與電源連接，控制電磁鐵兩端分別與左觸塊與右觸塊回路連接，左感應(yīng)磁鐵和右感應(yīng)磁鐵位于其一側(cè)行程終端時，接通推壓電磁線圈回路，使推壓磁鐵相對于推壓電磁線圈滑動，推壓電磁線圈使推壓滑動板碰觸觸塊使推壓電磁線圈的回路連通，推壓電磁線圈產(chǎn)生磁力使左感應(yīng)磁鐵和右感應(yīng)磁鐵移動至另一側(cè)的行程終端，改變推壓電磁線圈回路，使推壓電磁線圈內(nèi)產(chǎn)生反方向的電流，如此反復(fù)。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括:
上述的左感應(yīng)磁鐵左、右行程終端及右感應(yīng)磁鐵的左、右行程終端上均設(shè)置有用于限制其位移的限位塊。上述的研拋部連接有用于為每個缸腔供油的油管。上述的左觸塊包括左上觸塊和左下觸塊，右觸塊包括右上觸塊和右下觸塊，控制電磁鐵一端同時連接左上觸塊和右上觸塊，另一端同時連接左下觸塊和右下觸塊。上述的研拋棒推動端設(shè)有限位頭，且研拋棒推動端通過限位頭保持位于缸腔內(nèi)。上述的研拋棒為錯開分布，彼此之間設(shè)有間隙。本發(fā)明所述的研拋工具明顯具有以下幾點優(yōu)勢:(I)此研拋工具集成了研拋自適應(yīng)控制一體化，為研拋加工提供一種高效、高質(zhì)量的研拋工具。(2)通過電磁推壓，對液壓缸的控制更加精確，研拋效果好。(3)由于研拋棒是錯開分布的，彼此之間都存在一定的間隙，此間隙對研拋過程中起到排泄作用，為此此研拋方法及其工具可以有效地排泄工件上被研拋下來的廢屑，避免了大型非球面光學(xué)零件研拋加工過程中因研拋盤大而研拋廢屑難排泄和積累過于集中的難題，提高了研拋盤的使用壽命，減小了研拋盤的更換頻率，提高了加工效率。采用雙液壓驅(qū)動，使得研拋部移動更加靈活，此外，此研拋工具工作原理和結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，有利于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明工作示意 圖2是本發(fā)明電磁推壓裝置電路圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1至圖2所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的圖1至圖2中的附圖標(biāo)記為:研拋部1、缸腔11、活塞12、研拋棒13、凸球體13a、液壓控制部2、軸向液壓缸21、水平液壓缸22、推壓桿23、電磁推壓裝置3、推壓電磁線圈31、推壓磁鐵32、推壓固定板33、推壓滑動板34、觸塊35、左觸塊36、左上觸塊36a、左下觸塊36b、右觸塊37、右上觸塊37a、右下觸塊37b、控制電磁鐵41、控制板42、左感應(yīng)磁鐵43、右感應(yīng)磁鐵44、接電槽45、限位塊46、研拋工件5、連接部6、智能控制部7。一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，包括有研拋部1、液壓控制部2、連接部6以及智能控制部7，智能控制部7控制液壓控制部2的加壓與減壓，其特征在于:研拋部I包括有至少兩個缸腔11，每個缸腔11內(nèi)均設(shè)有活塞12，活塞12上配合有研拋棒13，研拋棒13的研拋端設(shè)有凸球體13a，且該凸球體13a在活塞12的推動下貼緊研拋工件5表面，液壓控制部2包括有能推動連接部6上下運(yùn)動的軸向液壓缸21和能推動連接部6左右運(yùn)動的水平液壓缸22，液壓控制部2和連接部6相互配合，調(diào)節(jié)研拋部I的壓力和位置，軸向液壓缸21與水平液壓缸22均各自連接有電磁推壓裝置3，電磁推壓裝置3包括有推壓電磁線圈31，推壓電磁線圈31的線圈內(nèi)滑動配置有兩塊同極固定的推壓磁鐵32，推壓電磁線圈31固定在推壓固定板33上，推壓磁鐵32固定在推壓滑動板34上，推壓滑動板34能在推壓磁鐵32的推動下在推壓固定板33上左右滑動并碰觸設(shè)置在推壓滑動板34行程終端的觸塊35，推壓滑動板34兩端固定有用于為液壓缸做功的推壓桿23，觸塊35包括設(shè)在推壓滑動板34左側(cè)的左觸塊36和設(shè)在推壓滑動板34右側(cè)的右觸塊37，電磁推壓裝置3還包括有相配合的控制電磁鐵41及控制板42，控制板42在控制電磁鐵41的左右兩側(cè)間隙設(shè)置有能導(dǎo)電的左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44，左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44同極相對；左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44滑動設(shè)置在控制板42上，控制板42分別在左感應(yīng)磁鐵43左、右行程終端及右感應(yīng)磁鐵44的左、右行程終端上對應(yīng)設(shè)有四個與電源連通的接電槽45，且位于外側(cè)的兩個電磁槽連接火線或零線，相應(yīng)地，位于內(nèi)側(cè)的兩個電磁槽連接零線或火線；左觸塊36和右觸塊37與電源連接，控制電磁鐵41兩端分別與左觸塊36與右觸塊37回路連接,左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44位于其一側(cè)行程終端時，接通推壓電磁線圈31回路，使推壓磁鐵32相對于推壓電磁線圈31滑動，推壓電磁線圈31使推壓滑動板34碰觸觸塊35使推壓電磁線圈31的回路連通，推壓電磁線圈31產(chǎn)生磁力使左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44移動至另一側(cè)的行程終端，改變推壓電磁線圈31回路，使推壓電磁線圈31內(nèi)產(chǎn)生反方向的電流，如此反復(fù)。左感應(yīng)磁鐵43左、右行程終端及右感應(yīng)磁鐵44的左、右行程終端上均設(shè)置有用于限制其位移的限位塊46。研拋部I連接有用于為每個缸腔11供油的油管。左觸塊36包括左上觸塊36a和左下觸塊36b，右觸塊37包括右上觸塊37a和右下觸塊37b，控制電磁鐵41 一端同時連接左上觸塊36a和右觸塊37，另一端同時連接左下觸塊36b和右下觸塊37b。研拋棒13推動端設(shè)有限位頭，且研拋棒13推動端通過限位頭保持位于缸腔11內(nèi)。研拋棒13為錯開分布，彼此之間設(shè)有間隙。本發(fā)明包含了研拋部1、液壓控制部2及連接部6，三者相互配合。一方面自適應(yīng)控制研拋工具的位姿，另一方面自適應(yīng)控制本研拋工具均勻分布研拋接應(yīng)力。首先在凸球體13a上貼上研拋介質(zhì)，以便與工件接觸，然后啟動機(jī)床上電機(jī)，帶動被研拋的工件轉(zhuǎn)動；再啟動主進(jìn)給開關(guān)，在主進(jìn)給運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動作用下，使得研拋工具在給定的軌跡下運(yùn)動；研拋部I自帶動力進(jìn)行研拋，為控制研拋部I提供控制動力的是液壓系統(tǒng)以及電磁推壓裝置3，電磁推壓裝置3的推壓桿23在被推動時向液壓缸做功，實現(xiàn)推壓功能。電磁推壓裝置3具體是這樣運(yùn)作的:初始狀態(tài)假定為圖2所示，左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44均位于行程的最左邊，推壓滑動板34沒有觸碰任何一邊的觸塊35，所以控制電磁鐵41處于斷路狀態(tài)，電路通過最左側(cè)的接電槽45、左感應(yīng)磁鐵43、推壓電磁線圈31、右感應(yīng)磁鐵44和中間靠右的接電槽45形成回路，推壓電磁線圈31處于通電狀態(tài)，推動推壓滑動板34右行，位于右側(cè)的推壓桿23對液壓缸做功，最終推壓滑動板34即將到達(dá)最右側(cè)，碰觸到右觸塊37，電路通過右上觸塊37a、控制電磁鐵41和右下觸塊37b形成回路，控制電磁鐵41通電，吸引左感應(yīng)磁鐵43，排斥右感應(yīng)磁鐵44，使左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44均向右移動，當(dāng)左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44離開接電槽45，推壓電磁線圈31斷電，推壓滑動板34靠慣性右行至最右側(cè)；左感應(yīng)磁鐵43和右感應(yīng)磁鐵44向右移動移動至行程終端，被限位塊46阻擋，電路通過中間靠左的接電槽45、左感應(yīng)磁鐵43、推壓電磁線圈31、右感應(yīng)磁鐵44和最右側(cè)的接電槽45形成回路，推壓電磁線圈31通電，推動推壓滑動板34左行，推壓滑動板34離開右觸塊37，控制電磁鐵41斷電。通過這種往返的運(yùn)動，使推壓桿23不斷對液壓缸做功。本發(fā)明所述的研拋工具明顯具有以下幾點優(yōu)勢:(I)此研拋工具集成了研拋自適應(yīng)控制一體化，為研拋加工提供一種高效、高質(zhì)量的研拋工具。(2)通過電磁推壓，對液壓缸的控制更加精確，研拋效果好。(3 )由于研拋棒是錯開分布的，彼此之間都存在一定的間隙，此間隙對研拋過程中產(chǎn)生的碎屑起到排泄作用，避免了大型非球面光學(xué)零件研拋加工過程中因研拋盤大而研拋廢屑難排泄和積累過于集中的難題，提高了研拋盤的使用壽命，減小了研拋盤的更換頻率，提高了加工效率。此外，此研拋工具工作原理和結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，有利于推廣應(yīng)用。本發(fā)明的最佳實施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，包括有研拋部(I)、液壓控制部(2)、連接部(6)以及智能控制部(7)，所述的智能控制部(7)控制液壓控制部(2)的加壓與減壓，其特征在于:所述的研拋部(I)包括有至少兩個缸腔(11)，每個所述的缸腔(11)內(nèi)均設(shè)有活塞(12)，所述的活塞(12)上配合有研拋棒(13)，所述的研拋棒(13)的研拋端設(shè)有凸球體(13a)，且該凸球體(13a)在活塞(12)的推動下貼緊研拋工件(5)表面，所述的液壓控制部(2)包括有能推動連接部(6)上下運(yùn)動的軸向液壓缸(21)和能推動連接部(6)左右運(yùn)動的水平液壓缸(22)，所述的液壓控制部(2)和連接部(6)相互配合，調(diào)節(jié)研拋部(I)的壓力和位置，所述的軸向液壓缸(21)與水平液壓缸(22)均各自連接有電磁推壓裝置(3)，所述的電磁推壓裝置(3)包括有推壓電磁線圈(31)，所述的推壓電磁線圈(31)的線圈內(nèi)滑動配置有兩塊同極固定的推壓磁鐵(32)，所述的推壓電磁線圈(31)固定在推壓固定板(33)上，所述的推壓磁鐵(32)固定在推壓滑動板(34)上，所述的推壓滑動板(34)能在推壓磁鐵(32)的推動下在推壓固定板(33)上左右滑動并碰觸設(shè)置在推壓滑動板(34)行程終端的觸塊(35)，所述的推壓滑動板(34)兩端固定有用于為液壓缸做功的推壓桿(23)，所述的觸塊(35)包括設(shè)在推壓滑動板(34)左側(cè)的左觸塊(36)和設(shè)在推壓滑動板(34)右側(cè)的右觸塊(37)，所述的電磁推壓裝置(3)還包括有相配合的控制電磁鐵(41)及控制板(42)，所述的控制板(42)在控制電磁鐵(41)的左右兩側(cè)間隙設(shè)置有能導(dǎo)電的左感應(yīng)磁鐵(43)和右感應(yīng)磁鐵(44),所述的左感應(yīng)磁鐵(43)和右感應(yīng)磁鐵(44)同極相對；所述的左感應(yīng)磁鐵(43)和右感應(yīng)磁鐵(44)滑動設(shè)置在控制板(42)上，所述的控制板(42)分別在左感應(yīng)磁鐵(43)左、右行程終端及右感應(yīng) 磁鐵(44)的左、右行程終端上對應(yīng)設(shè)有四個與電源連通的接電槽(45)，且位于外側(cè)的兩個電磁槽連接火線或零線，相應(yīng)地，位于內(nèi)側(cè)的兩個電磁槽連接零線或火線；所述的左觸塊(36)和右觸塊(37)與電源連接，所述的控制電磁鐵(41)兩端分別與左觸塊(36)與右觸塊(37)回路連接，所述的左感應(yīng)磁鐵(43)和右感應(yīng)磁鐵(44)位于其一側(cè)行程終端時，接通推壓電磁線圈(31)回路，使推壓磁鐵(32)相對于推壓電磁線圈(31)滑動，所述的推壓電磁線圈(31)使推壓滑動板(34)碰觸觸塊(35)使推壓電磁線圈(31)的回路連通，推壓電磁線圈(31)產(chǎn)生磁力使左感應(yīng)磁鐵(43)和右感應(yīng)磁鐵(44)移動至另一側(cè)的行程終端，改變推壓電磁線圈(31)回路，使推壓電磁線圈(31)內(nèi)產(chǎn)生反方向的電流，如此反復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，其特征在于:所述的左感應(yīng)磁鐵(43)左、右行程終端及右感應(yīng)磁鐵(44)的左、右行程終端上均設(shè)置有用于限制其位移的限位塊(46)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，其特征在于:所述的研拋部(I)連接有用于為每個缸腔(11)供油的油管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，其特征在于:所述的左觸塊(36)包括左上觸塊(36a)和左下觸塊(36b)，所述的右觸塊(37)包括右上觸塊(37a)和右下觸塊(37b)，所述的控制電磁鐵(41) 一端同時連接左上觸塊(36a)和右上觸塊(37)，另一端同時連接左下觸塊(36b)和右下觸塊(37b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，其特征在于:所述的研拋棒(13)推動端設(shè)有限位頭，且研拋棒(13)推動端通過限位頭保持位于缸腔(11)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，其特征在于:所述的研拋棒(13)為錯開分布， 彼此之間設(shè)有間隙。
全文摘要
本發(fā)明的一種通過電磁推壓的自適應(yīng)研拋裝置，包括有研拋部、液壓控制部、連接部以及智能控制部，智能控制部控制液壓控制部的加壓與減壓，研拋部自帶動力進(jìn)行研拋，為控制研拋部提供控制動力的是液壓系統(tǒng)以及電磁推壓裝置，電磁推壓裝置的推壓桿在被推動時向液壓缸做功，實現(xiàn)推壓功能。本發(fā)明具有易排屑、電磁推壓的優(yōu)點，制造成本低，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號B24B13/00GK103192304SQ20131012481
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者朱夢靜, 車超平 申請人:朱夢靜