一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣囊拋光，尤其是涉及一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工程上對光學(xué)元件的表面精度要求越來越高，已達(dá)到微納米級(jí)別。目前，對光學(xué)元件的精加工主要采用研磨拋光的方式，在眾多的拋光方式中，氣囊拋光不僅可以保證拋光頭與被拋光工件表面吻合性好，并且具有較高的拋光效率，因此應(yīng)用非常廣泛。
[0003]氣囊拋光多采用進(jìn)動(dòng)拋光的方式，運(yùn)用該方式進(jìn)行拋光，可在工件表面形成雜亂無章的表面紋理，得到良好的表面質(zhì)量。進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是進(jìn)行進(jìn)動(dòng)式拋光必須的機(jī)構(gòu)，其通過A軸、B軸(本發(fā)明中為轉(zhuǎn)軸)、主軸的配合形成進(jìn)動(dòng)拋光的進(jìn)動(dòng)角。目前加工中所使用的進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如中國專利CN201210568640.3所示，其整體結(jié)構(gòu)由A軸電機(jī)、A擺臂、B軸電機(jī)、B擺臂、主軸電機(jī)、主軸、氣囊工具組成，外形為等腰直角三角形形式，這種結(jié)構(gòu)占用空間廣，質(zhì)量大，使得機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)較大，進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度也較低，導(dǎo)致A軸、B軸、主軸很難相交于氣囊工具的球心，在氣囊下壓的過程中擺臂也容易發(fā)生形變，影響加工質(zhì)量。
[0004]因此，需要設(shè)計(jì)一種新占用空間小，剛度高的進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以減小氣囊拋光機(jī)床的整體尺寸，同時(shí)提高加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供占用空間小、剛度較高的一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明設(shè)有A軸電機(jī)、A軸、擺臂、主軸套、主軸箱體、主軸箱體支撐架、主軸、氣囊工具、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸電機(jī)、軸承座、連桿、鉸鏈、滑塊、導(dǎo)軌、主軸電機(jī)、絲桿螺母、軸承；
[0007]所述擺臂豎直放置，A軸電機(jī)通過A軸豎直安裝于擺臂頂部，轉(zhuǎn)軸電機(jī)垂直固定于擺臂左側(cè)，主軸箱體位于擺臂空腔內(nèi)，主軸箱體前后對稱安裝主軸箱體支撐架，主軸箱體支撐架末端與擺臂的下部前后對稱的伸出端通過轉(zhuǎn)軸連接，主軸電機(jī)安裝于主軸箱體內(nèi)部，主軸穿過主軸電機(jī)中心與氣囊工具連接，氣囊工具球心位于轉(zhuǎn)軸的中軸線上，主軸套位于主軸箱體頂部，主軸箱體左側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的滑塊通過鉸鏈連接方式與連桿連接，連桿通過軸承和軸承座固定于擺臂上并穿過轉(zhuǎn)軸電機(jī)中心的絲桿螺母螺紋連接。
[0008]所述轉(zhuǎn)軸電機(jī)與A軸電機(jī)處于垂直結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸軸線、A軸軸線和主軸軸線垂直相交于氣囊工具球心。
[0009]所述A軸電機(jī)、轉(zhuǎn)軸電機(jī)、主軸電機(jī)均可采用中空伺服電機(jī)。
[0010]轉(zhuǎn)軸電機(jī)通過控制絲桿螺母旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿伸縮，使主軸繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)行程為O?60°，同時(shí)A軸電機(jī)帶動(dòng)擺臂繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者組合形成拋光的進(jìn)動(dòng)角。
[0011]所述擺臂和主軸箱體為轉(zhuǎn)軸連接方式。
[0012]所述氣囊工具尺寸可根據(jù)實(shí)際情況選擇。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明將現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的A擺臂和B擺臂結(jié)合在一起，形成一個(gè)擺臂，簡化了進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)，增大了結(jié)構(gòu)剛度。同時(shí)，采用嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，將主軸系統(tǒng)嵌入擺臂的空腔內(nèi)，大大節(jié)省了機(jī)構(gòu)的占用空間。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)O?60°范圍內(nèi)任意進(jìn)動(dòng)角的氣囊進(jìn)動(dòng)拋光。本發(fā)明通過A軸電機(jī)和轉(zhuǎn)軸電機(jī)的聯(lián)動(dòng)，可組成任意進(jìn)動(dòng)角對工件進(jìn)行拋光。其結(jié)構(gòu)緊湊簡單，占用空間小，剛度高，能大大減小機(jī)床的整體尺寸，提高加工精度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主軸角度調(diào)節(jié)原理示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的主軸收攏圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有A軸電機(jī)1、A軸2、擺臂3、主軸套4、主軸箱體5、主軸箱體支撐架6、主軸7、氣囊工具8、轉(zhuǎn)軸9、轉(zhuǎn)軸電機(jī)10、軸承座11、連桿12、鉸鏈13、滑塊14、導(dǎo)軌15、主軸電機(jī)16、絲桿螺母17、軸承18。
[0019]所述擺臂3豎直放置，A軸電機(jī)I通過A軸2豎直安裝于擺臂3頂部，轉(zhuǎn)軸電機(jī)10垂直固定于擺臂3左側(cè)，主軸箱體5位于擺臂3空腔內(nèi)，主軸箱體5前后對稱安裝主軸箱體支撐架6，主軸箱體支撐架6末端與擺臂3的下部前后對稱的伸出端通過轉(zhuǎn)軸9連接，主軸電機(jī)16安裝于主軸箱體5內(nèi)部，主軸7穿過主軸電機(jī)16中心與氣囊工具8連接，氣囊工具8球心位于轉(zhuǎn)軸9的中軸線上，主軸套4位于主軸箱體5頂部，主軸箱體5左側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌15，導(dǎo)軌15上的滑塊14通過鉸鏈連接方式與連桿12連接，連桿12通過軸承18和軸承座11固定于擺臂3上并穿過轉(zhuǎn)軸電機(jī)10中心的絲桿螺母17螺紋連接。
[0020]所述轉(zhuǎn)軸電機(jī)10與A軸電機(jī)I處于垂直結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸9軸線、A軸2軸線和主軸7軸線垂直相交于氣囊工具8球心。
[0021]轉(zhuǎn)軸電機(jī)通過控制絲桿螺母旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿伸縮，使主軸繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)行程為O?60°，同時(shí)A軸電機(jī)帶動(dòng)擺臂繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者組合形成拋光的進(jìn)動(dòng)角。
[0022]所述擺臂和主軸箱體為轉(zhuǎn)軸連接方式。
[0023]所述氣囊工具尺寸可根據(jù)實(shí)際情況選擇。
[0024]下面結(jié)合進(jìn)動(dòng)拋光過程給出本實(shí)施例的工作原理:
[0025]工作時(shí)，將所需尺寸的氣囊工具8安裝在主軸7上，將擺臂3及主軸7回零，如圖
3。根據(jù)拋光工藝參數(shù)要求，選擇合適的拋光進(jìn)動(dòng)角P，通過控制算法計(jì)算出A軸和主軸需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度α、β。運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸電機(jī)10，控制絲桿螺母17旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿12伸縮，使主軸7繞轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)到指定角度α，運(yùn)轉(zhuǎn)A軸電機(jī)I帶動(dòng)擺臂3繞A軸2轉(zhuǎn)動(dòng)到指定角度β，形成拋光的進(jìn)動(dòng)角P。進(jìn)行對刀操作，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸7，運(yùn)行加工程序?qū)ぜM(jìn)行拋光。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于設(shè)有A軸電機(jī)、A軸、擺臂、主軸套、主軸箱體、主軸箱體支撐架、主軸、氣囊工具、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸電機(jī)、軸承座、連桿、鉸鏈、滑塊、導(dǎo)軌、主軸電機(jī)、絲桿螺母、軸承； 所述擺臂豎直放置，A軸電機(jī)通過A軸豎直安裝于擺臂頂部，轉(zhuǎn)軸電機(jī)垂直固定于擺臂左側(cè)，主軸箱體位于擺臂空腔內(nèi)，主軸箱體前后對稱安裝主軸箱體支撐架，主軸箱體支撐架末端與擺臂的下部前后對稱的伸出端通過轉(zhuǎn)軸連接，主軸電機(jī)安裝于主軸箱體內(nèi)部，主軸穿過主軸電機(jī)中心與氣囊工具連接，氣囊工具球心位于轉(zhuǎn)軸的中軸線上，主軸套位于主軸箱體頂部，主軸箱體左側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的滑塊通過鉸鏈連接方式與連桿連接，連桿通過軸承和軸承座固定于擺臂上并穿過轉(zhuǎn)軸電機(jī)中心的絲桿螺母螺紋連接。2.如權(quán)利要求1所述一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸電機(jī)與A軸電機(jī)處于垂直結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸軸線、A軸軸線和主軸軸線垂直相交于氣囊工具球心。3.如權(quán)利要求1所述一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述A軸電機(jī)、轉(zhuǎn)軸電機(jī)、主軸電機(jī)均采用中空伺服電機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于轉(zhuǎn)軸電機(jī)通過控制絲桿螺母旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿伸縮，使主軸繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)行程為O?60°，A軸電機(jī)帶動(dòng)擺臂繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者組合形成拋光的進(jìn)動(dòng)角。5.如權(quán)利要求1所述一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述擺臂和主軸箱體為轉(zhuǎn)軸連接方式。
【專利摘要】一種氣囊拋光進(jìn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，涉及氣囊拋光。設(shè)有A軸電機(jī)、A軸、擺臂、主軸套、主軸箱體、主軸箱體支撐架、主軸、氣囊工具、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸電機(jī)、軸承座、連桿、鉸鏈、滑塊、導(dǎo)軌、主軸電機(jī)、絲桿螺母、軸承；擺臂豎直放置，A軸電機(jī)通過A軸豎直安裝于擺臂頂部，轉(zhuǎn)軸電機(jī)垂直固定于擺臂左側(cè)，主軸箱體位于擺臂空腔內(nèi)，主軸箱體前后對稱安裝主軸箱體支撐架，主軸箱體支撐架末端與擺臂的下部前后對稱的伸出端通過轉(zhuǎn)軸連接，主軸電機(jī)安裝于主軸箱體內(nèi)部，主軸穿過主軸電機(jī)中心與氣囊工具連接，氣囊工具球心位于轉(zhuǎn)軸的中軸線上，主軸套位于主軸箱體頂部，主軸箱體左側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的滑塊與連桿連接，連桿通過軸承和軸承座固定于擺臂上。
【IPC分類】B24B29/00, B24B41/00
【公開號(hào)】CN104972380
【申請?zhí)枴緾N201510407981
【發(fā)明人】王振忠, 楊旭
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月13日