CN101767312A - 楔块式倾角可调非球面加工夹具 - Google Patents

Abstract

楔块式倾角可调非球面加工夹具，涉及一种加工夹具。提供一种具有夹具安装方便、结构紧凑、定位精度较高、使用较灵活等特点，用于楔形非球面加工时工件的定位和夹紧的楔块式倾角可调非球面加工夹具。设有工作台、中间平台、底座、回转平台、工作台回转轴、工作台回转轴固定座、工作台电机、工作台电机与丝杆联轴器、工作台丝杆、工作台丝杆螺帽、工作台丝杆固定座、上圆弧面楔块、底座回转轴、底座回转轴固定座、底座电机、底座电机与丝杆联轴器、底座丝杆、底座丝杆螺帽、底座丝杆固定座、下圆弧面楔块、回转平台电机、齿轮、齿条、底座与回转平台紧定螺钉、底座与回转平台连接轴。

Description

楔块式倾角可调非球面加工夹具

技术领域

本发明涉及一种加工夹具，特别是涉及一种用于非球面工件的楔块式倾角可调加工夹具。

背景技术

楔形非球面主要运用于大型天文望远镜、干涉仪、点火装置等设备中，有很高的精度要求。现有加工楔形非球面时普遍采用以下方法：先在工件上加工出楔角，然后再用磨床磨出非球面。由于需要两道工序，两次装夹，因此对面型精度造成了一定的影响。

公告号为CN200948497的实用新型专利公开一种多球面的车削加工夹具，该加工夹具包括装在主轴回转机构的偏心盘分度机构和装在车床拖板上的曲柄滑块机构，偏心盘分度机构包括主轴法兰、配重块、偏心盘、紧固螺栓座、定位销；曲柄滑块机构包括装刀架曲柄、连杆滑块、中拖板、四方刀架、刀架高度调整块和横架板及安装螺栓组成的曲柄安装座。本实用新型的优点在于：该多球面加工夹具，既满足了单球面的加工，又满足多球面加工，同时改善了铣削多球面加工精度差、效率低问题；填补了采用范成法加工多球面加工的空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有夹具安装方便、结构紧凑、定位精度较高、使用较灵活等特点，用于楔形非球面加工时工件的定位和夹紧的楔块式倾角可调非球面加工夹具。

本发明设有工作台、中间平台、底座、回转平台、工作台回转轴、工作台回转轴固定座、工作台电机、工作台电机与丝杆联轴器、工作台丝杆、工作台丝杆螺帽、工作台丝杆固定座、上圆弧面楔块、底座回转轴、底座回转轴固定座、底座电机、底座电机与丝杆联轴器、底座丝杆、底座丝杆螺帽、底座丝杆固定座、下圆弧面楔块、回转平台电机、齿轮、齿条、底座与回转平台紧定螺钉、底座与回转平台连接轴。

回转平台通过压块安装在工作台上，回转平台的中间孔和底座与回转平台连接轴的下端配合；回转平台电机安装在回转平台上，齿轮安装在回转平台电机的轴上；底座的中间孔和底座与回转平台连接轴的上端配合；底座回转轴安装在底座上，底座回转轴通过轴承与底座回转轴固定座的孔相配合；齿条安装在底座上，并与齿轮啮合，当底座回转电机工作时，齿轮带动齿条实现底座的转动，当达到所需角度时候，用底座与回转平台紧定螺钉固定住底座；底座与下圆弧面楔块的圆弧面接触的为斜平面；底座回转轴固定座安装在中间平台上，工作台回转轴固定座安装在中间平台上，工作台回转轴固定座通过轴承与工作台回转轴配合；工作台电机安装在中间平台上，工作台电机通过工作台电机与丝杆联轴器和工作台丝杆连接；底座电机安装在中间平台上，底座电机通过底座电机与丝杆联轴器和底座丝杆连接；底座丝杆固定座安装在中间平台上，底座丝杆两端的轴通过轴承与底座丝杆固定座的孔配合，底座丝杆螺帽可在底座丝杆上往复运动，下圆面弧楔块安装在底座丝杆螺帽上；工作台丝杆固定座安装在中间平台上，工作台丝杆两端的轴通过轴承与工作台丝杆固定座的孔配合，工作台丝杆螺帽可在工作台丝杆上往复运动，上圆弧面楔块安装在工作台螺帽上；工作台回转轴安装在工作台上，工作台上与上圆弧面楔块的圆弧面接触的为斜平面。

所述轴承的一端均安装有轴承挡圈，轴承的另一端均安装有密封挡圈，所述联轴器均设有联轴器挡板密封，所述电机均加电机防护罩，以防止冷却液等异物进入。

工作时，数控系统控制底座电机转动，通过联轴器带动底座丝杆转动，下圆弧面楔块随之进行往复运动，通过线面接触使中间平台绕底座回转轴实现一定角度的倾斜；数控系统控制工作台电机转动，通过联轴器带动工作台丝杆转动，上圆弧面楔块随之进行往复运动，通过线面接触使工作台绕工作台回转轴实现一定角度的倾斜；数控系统控制回转平台电机转动，齿轮带动齿条实现底座的转动，当达到所需角度时，用底座与回转平台紧定螺钉固定住底座；工作台电机、底座电机、回转平台电机上的角度编码器将转动角度值反馈至数控系统，数控系统则自动调整电机的转动实现对工作台台面倾斜角度值的校正。

本发明具有以下突出特点：

1)使用范围广，可实现不同楔形角的楔形非球面工件的装夹。本发明可根据所加工楔形非球面工件的楔形角，驱动电机带动工作台、中间平台和底座的旋转，实现工作台面实现所需的倾斜角度。

2)定位精度高，满足高精度非球面加工的需求。由于采用4个伺服电机驱动精密滚珠丝杆带动圆弧面楔块，实现工作台面一定角度的倾斜，并可利用电机编码器实现半闭环反馈或圆光栅实现全闭环反馈，从而实现精确的倾斜角度，因此可以运用到高精度非球面工件加工中。

3)结构紧凑，刚性好，节约空间，使用便利。本发明采用的工作台、中间平台、底座和回转平台配合紧凑，机构刚性好，竖直方向占用空间小，可以方便地运用到高精度磨床工作台上实现工件的装夹。

因此，利用本发明可以保证楔形非球面加工夹具实现通用性好、定位精度高、结构紧凑、机构刚性好、节约空间、使用便利等优点，可以实现楔形非球面工件一次装夹，一次性成型，大大提高了加工精度和效率，因而具有较高的研究和应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例装夹楔形非球面工件的结构示意图。

图2为本发明实施例结构示意图。

图3为本发明实施例结构示意图的主视图。

图4为本发明实施例结构示意图的右视图。

图5为本发明实施例结构示意图的工作台最大倾角视图。

图6为本发明实施例结构示意图的俯视图。

图7为本发明实施例结构示意图的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～7，本发明实施例的主要结构由工作台1、中间平台2、底座3、回转平台4、底座电机5和7、底座电机座6和8、工作台电机9和11、工作台电机座10和12、回转平台电机13、回转平台电机座14、齿轮15、齿条16、底座与回转平台固定螺钉17、工作台回转轴18和39、工作台丝杆固定座19和22、工作台丝杆20和25、上圆弧面楔块21和24、工作台丝杆固定座23和26、底座回转轴27和38、底座回转轴固定座28和29、下圆弧面楔块30和35、底座丝杆固定座31和33、底座丝杆32和36、底座丝杆固定座34和37、底座与回转平台连接轴46、底座丝杆螺帽42和43、工作台丝杆螺帽44和45、联轴器、联轴器挡板、电机防护罩、轴承、密封挡圈和轴承挡圈等组成。楔形非球面P安装在工作台1上。

回转平台4通过压块安装在精密磨床工作台上，回转平台4的中间孔同底座与回转平台连接轴46的下端配合，并用销钉紧定。回转平台电机座14安装在回转平台4上，回转平台电机13安装在回转平台电机座14上，齿轮15安装在回转平台电机13的轴上。底座3的中间孔同底座与回转平台连接轴46上端配合，并用销钉紧定；底座回转轴27和38安装在底座3上，并通过轴承与底座回转轴固定座28和29的孔配合。齿条16安装在底座3上，并与齿轮15啮合，当底座回转电机13工作时，齿轮15带动齿条16实现底座3的转动；当达到所需角度时，用底座与回转平台紧定螺钉17固定住底座3。底座3上与下圆弧面楔块30和35的圆弧面接触的为斜平面。底座回转轴固定座28和29安装在中间平台2上，工作台回转轴座40和41安装在中间平台2上，并通过轴承与工作台回转轴39和18配合。底座电机座6和8安装在中间平台2上，底座电机5安装在底座电机座6上并通过联轴器和底座丝杆32连接，底座电机7安装在底座电机座8上并通过联轴器和底座丝杆36连接；工作台电机座10和12安装在中间平台2上，工作台电机9安装在工作台电机座10上并通过联轴器和工作台丝杆25连接，工作台电机11安装在工作台电机座12上并通过联轴器和工作台丝杆20连接。底座丝杆固定座31和33安装在中间平台2上，底座丝杆32两端的轴通过轴承与底座丝杆固定座31和33的孔配合，底座丝杆螺帽42可在底座丝杆32上往复运动，下圆弧面楔块30安装在底座丝杆螺帽42上。底座丝杆固定座34和37安装在中间平台2上，底座丝杆36两端的轴通过轴承与底座丝杆固定座34和37的孔配合，底座丝杆螺帽43可在底座丝杆36上往复运动，下圆弧面楔块35安装在底座丝杆螺帽43上。工作台丝杆固定座19和22安装在中间平台2上，工作台丝杆20两端的轴通过轴承与工作台丝杆固定座19和22的孔配合，工作台丝杆螺帽44可在工作台丝杆20上往复运动，上圆弧面楔块21安装在工作台丝杆螺帽44上。工作台丝杆固定座23和26安装在中间平台2上，工作台丝杆25两端的轴通过轴承与工作台丝杆固定座23和26的孔配合，工作台丝杆螺帽45可在底座丝杆25上往复运动，上圆弧面楔块24固定在工作台丝杆螺帽45上。工作台回转轴18和39安装在工作台1上，工作台1上与上圆弧面楔块21和24的圆弧面接触的为斜平面。所有轴承一端均安装有轴承挡圈，另外一端均安装有密封挡圈，所有联轴器处均有盖板密封，所有电机均加防护罩，以防止冷却液等异物进入。

工作时，数控系统控制底座电机5和7转动，通过联轴器带动底座丝杆32和36转动，下圆弧楔块30和35随之运动，通过线面接触使中间平台2绕底座回转轴27和38实现一定角度的倾斜。数控系统控制工作台电机9和11转动，通过联轴器带动工作台丝杆20和25转动，上圆弧楔块21和24随之进行往复运动，通过线面接触使工作台1绕工作台回转轴18和39实现一定角度的倾斜。数控系统控制回转平台电机13转动，齿轮15带动齿条16实现底座3的转动，当达到所需角度时，用底座与回转平台紧定螺钉17固定住底座3。工作台电机9和11、底座电机5和7、回转平台电机13上的角度编码器将转动角度值反馈至数控系统，数控系统则自动调整电机的转动实现对工作台1台面倾斜角度值的校正。

Claims (4)

1.楔块式倾角可调非球面加工夹具，其特征在于设有工作台、中间平台、底座、回转平台、工作台回转轴、工作台回转轴固定座、工作台电机、工作台电机与丝杆联轴器、工作台丝杆、工作台丝杆螺帽、工作台丝杆固定座、上圆弧面楔块、底座回转轴、底座回转轴固定座、底座电机、底座电机与丝杆联轴器、底座丝杆、底座丝杆螺帽、底座丝杆固定座、下圆弧面楔块、回转平台电机、齿轮、齿条、底座与回转平台紧定螺钉、底座与回转平台连接轴；

回转平台通过压块安装在工作台上，回转平台的中间孔和底座与回转平台连接轴的下端配合；回转平台电机安装在回转平台上，齿轮安装在回转平台电机的轴上；底座的中间孔和底座与回转平台连接轴的上端配合；底座回转轴安装在底座上，底座回转轴通过轴承与底座回转轴固定座的孔相配合；齿条安装在底座上，并与齿轮啮合，当底座回转电机工作时，齿轮带动齿条实现底座的转动，当达到所需角度时候，用底座与回转平台紧定螺钉固定住底座；底座与下圆弧面楔块的圆弧面接触的为斜平面；底座回转轴固定座安装在中间平台上，工作台回转轴固定座安装在中间平台上，工作台回转轴固定座通过轴承与工作台回转轴配合；工作台电机安装在中间平台上，工作台电机通过工作台电机与丝杆联轴器和工作台丝杆连接；底座电机安装在中间平台上，底座电机通过底座电机与丝杆联轴器和底座丝杆连接；底座丝杆固定座安装在中间平台上，底座丝杆两端的轴通过轴承与底座丝杆固定座的孔配合，底座丝杆螺帽可在底座丝杆上往复运动，下圆面弧楔块安装在底座丝杆螺帽上；工作台丝杆固定座安装在中间平台上，工作台丝杆两端的轴通过轴承与工作台丝杆固定座的孔配合，工作台丝杆螺帽可在工作台丝杆上往复运动，上圆弧面楔块安装在工作台螺帽上；工作台回转轴安装在工作台上，工作台上与上圆弧面楔块的圆弧面接触的为斜平面。

2.如权利要求1所述的楔块式倾角可调非球面加工夹具，其特征在于所述轴承的一端均安装有轴承挡圈，轴承的另一端均安装有密封挡圈。

3.如权利要求1所述的楔块式倾角可调非球面加工夹具，其特征在于所述联轴器均设有联轴器挡板密封。

4.如权利要求1所述的楔块式倾角可调非球面加工夹具，其特征在于所述电机均加电机防护罩。

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