CN102785143B - 同心圆铣磨机 - Google Patents

Abstract

一种同心圆铣磨机，其包括机座，活动安装在机座上的工作台底板，可转动安装在工作台底板上的工作转台，砂轮位于工作转台上方；还包括调高组件，调高组件安装在机座上的安装孔中；调高组件包括可拆卸地固定套设在安装孔内的带有内螺纹的中空件，可转动地位于中空件内的中空调高螺杆，调高螺杆上端抵触工作台底板；一锁紧螺杆穿过调高螺杆内后其一端螺锁在工作台底板上，其另一端套设锁紧螺母对锁紧调高螺杆。该结构简单，可使工作台底板精确倾斜，极大降低了光学工件的加工时间。

Description

同心圆铣磨机

技术领域

本发明涉及平面铣磨机，主要是指立式的平面铣磨机。

背景技术

平面铣磨机通常包括可旋转的工作转台及位于工作转台上方的砂轮。批量工件成盘放置在工作转台上进行固定，在工作转台的带动下进行旋转，砂轮进行旋转对工件进行铣磨。由于普通机床工作转台是通常都是水平放置，砂轮也是水平固定安装在可上下移动的旋转轴上，砂轮对工件仅可以进行水平平面铣磨。工件铣磨后在对光学工件的镜面抛光时发现，当抛光轮和光学工件的表面水平接触进行铣磨时，由于砂轮和成盘工件之间接触面为平面，在接触面之间没有存储抛光液的空间，且在离心力的作用下，在工件中心的抛光液也会在离心力作用下被甩出，因此，通过平面铣磨所需的抛光时间特别长，通常一盘Φ340mm的工件抛光所需时间在4~6小时之间。而中心高度比四周略低0.005mm的成盘工件抛光只需1小时。如何实现平面铣磨机平面面型凹凸微调的问题急需解决。通过本申请人研究，将砂轮进行倾斜或将工作转台进行倾斜可以实现非平面铣磨出凹面后再进行抛光可提高后续工艺效率，节省抛光时间。经申请人检索，可知在专利94230315.6中公开了一种可倾斜的工作转台，通过水平设置的砂轮铣磨放置在倾斜的工作转台上的工件表面，实现在工件表面上进行凹凸结构的铣磨。该倾斜的工作转台是通过铰接在基座和工作转台上的油缸来实现，通过油缸的顶升抬高工作转台使其倾斜一定角度。虽然该结构比较简单，但是其工作转台倾斜的角度进行精确控制很难实现，对于表面加工精度要求很高的光学工件来说很难控制和实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工作转台可上下倾斜的平面铣磨机。该铣磨机可以对成盘光学工件表面根据需要铣磨出所需的凹面。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种同心圆铣磨机，其包括机座，活动安装在所述机座上的工作台底板，可转动安装在所述工作台底板上的工作转台，驱动所述工作转台转动的转动电机固定安装在所述工作台底板上，砂轮位于所述工作转台上方；其特征在于在所述机座上开设有贯通的安装孔；在所述安装孔中安装有调高组件；所述调高组件包括可相对所述安装孔孔壁转动的带有外螺纹的调高螺杆，所述调高螺杆上端抵触所述工作台底板的下面，其下端位于所述机座的下方。

所述调高组件还包括一带有内螺纹的圆柱形的中空件，所述中空件套设在所述安装孔内，其位于所述安装孔上方的上端端部向四周外延伸出一限位环块，其位于所述安装孔下方的下端套设有锁紧螺母，通过所述锁紧螺母和所述限位环块将所述中空件锁固在所述安装孔内，所述调高螺杆的外螺纹与所述中空件的内螺纹相匹配，所述调高螺杆可转动地位于所述中空件内，其上端抵触所述工作台底板的下面。通过旋转调高螺杆，调高螺杆可沿着中空件上升或下降，从而实现工作台底板的上升和下降。

所述调高组件还包括一锁紧螺杆，所述调高螺杆具有上下两端贯通的中空部，所述锁紧螺杆一端穿过所述调高螺杆的中空部的上端后螺锁在所述工作台底板上开设的螺孔内，其另一端穿出所述中空部的下端，一螺杆锁紧螺母套设在所述锁紧螺杆上抵靠锁紧所述调高螺杆；所述锁紧螺杆的外周壁与所述调高螺杆的中空部之间存在空隙。通过锁紧螺杆可以更好对调高螺杆进行定位，使起调节好后，其位置保持恒定。

在所述调高螺杆与所述工作台底板之间的所述锁紧螺杆上套设有一带有弧面的垫块，所述调高螺杆的上端面为和所述垫块弧面相匹配的弧形端面，所述调高螺杆的上端面抵触在所述垫块的弧面处；所述垫块的内壁与所述锁紧螺杆的外周壁之间保持有空隙。当调高螺杆的上端弧面与垫块的弧面抵触，当转动调高螺杆顶升工作台底板时，调高螺杆的上端弧面与垫块的弧面进行球面转动，保证在工作台底板顶升过程中的平稳性。

在所述调高组件上设置有刻度盘。所述刻度盘设置在所述调高螺杆的下端周壁上。通过刻度盘将调高螺杆转动一圈分为36等分或更小的刻度，将转动的刻度数换算为工作台底板抬升的垂直距离，通过转动的刻度可很方便知道抬升了多少高度。由于一圈可被等分很小的刻度，使调节高度精度可达到0.001毫米级，极大提高了调节精度。当然为了进一步提高精度，也可以将刻度盘的刻度按照一圈进行多等分划分。

在所述机座和所述工作台底板上靠近一侧侧边的位置处间隔设置有两组所述调高组件，在靠近其相对应的另一侧侧边位置处设置有一组所述调高组件。通过在机座和工作台底板上设置三组成三角形结构的调高组件，其中第一、二组调高组件位于相同一侧，第三组调高组件位于相对应的另一侧，组成三角形稳定支撑。首先调节三组调高组件至水平位置，然后通过调节第三组调高组件调节工作转台的倾斜角度。

所述砂轮的一侧边缘位于所述工作转台转动圆心的正上方。砂轮的边缘与工作转台通过圆心的一直径相切，其可保证砂轮在铣磨过程中，可覆盖放置在工作转台上任一位置的工件。

本发明专利的调高组件结构简单，通过调节调高螺杆，来实现顶升工作台底板，使工作转台倾斜一定角度。由于通过旋转调高螺杆，并在其上设置有调节刻度，可实现精确调节，适合光学工件的高精度表面铣磨加工。通过本发明的调高组件，可以利用倾斜的工作转台对光学工件铣磨出一个公差范围内的圆弧凹面，此时在砂轮和光学工件之间形成有一可盛放铣磨液的凹形空间，因此在有充足铣磨液的情况下进行铣磨效果很显著。由于本发明的调高组件调节高度的精度达到0.001毫米级，特别适合对铣磨精度要求很高的光学工件。通常的直接进行的平面铣磨需要4~6小时，在利用本发明的铣磨机先铣磨出一圆弧凹面后，再对其进行进一步铣磨，其铣磨时间可以缩短至1小时，节约了3~5倍的加工时间，极大提高了铣磨效率。

附图说明

图1 ， 本发明的机座、工作台底板及砂轮的结构示意图。

图2 ， 本发明的砂轮、工作转台的俯视结构示意图。

图3 ， 本发明调高组件的结构示意图。

图4 ， 本发明调高组件的剖视结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现举一较佳实施例并结合图式进行具体说明。本发明铣磨机，包括机座1，工作台底板2，砂轮3，调高组件4，参看图1、图2，其中。

机座1，其为金属支架，用于支撑工作台底板2和支撑固定砂轮3的砂轮轴及砂轮驱动电机。

工作台底板2，其活动放置在机座1上。在工作台底板2上安装有可转动的转动轴（未图示），工作转台21固定安装在转动轴上，在工作台底板下的机座上安装有驱动工作转台21转动的驱动电机(未图示)，该驱动电机通过皮带与转动轴连接带动转动轴转动。在工作转台的外周侧的机座1间隔开设有三个安装调高组件4的贯通安装孔，其中两个安装孔位于机座1的后侧，一个安装孔位于机座1的前侧，即操作员最方便操作的一侧。

砂轮3，固定安装在砂轮轴（未图示）上，砂轮轴可转动安装在机座1上，并通过砂轮驱动电机（未图示）进行驱动。本发明的铣磨机其为立式平面铣磨机，其中的砂轮3、砂轮轴、砂轮驱动电机的结构均为现有结构，在此则不再赘述。砂轮3位于工作转台21的上方，其水平安装的位置满足砂轮3的一侧边缘正好处于工作转台21的转动圆心的上方。砂轮3如此安装，其可以保证当砂轮铣磨放置在工作转台21上的工件时，可以铣磨到放置在工作转台21上任一位置的工件，不会出现遗漏的现象。

调高组件4，参看图3、图4，其包括中空件5、调高螺杆6、锁紧螺杆7、垫块8。其中：中空件5，其具有两端贯通的圆柱形中空部，在圆柱形中空部的内壁开设有内螺纹；其一端外壁向四周延伸出一限位环51。中空件5的外径与机座1的安装孔孔径相匹配。中空件5放置在安装孔内，限位环51位于机座1的安装孔的上方，锁紧螺母52套设在中空件5上且位于机座1的下方，通过锁紧螺母52和限位环51将中空件5锁固在机座1上的安装孔中。

调高螺杆6，其为中空的带有外螺纹的螺杆，该螺杆两端贯通。在调高螺杆6的下端外周壁上设置有方便转动调节调高螺杆的的手动调节柄，该手动调节柄即为在调高螺杆的外周壁上设置的凸缘，为便于统计调高螺杆转动的刻度，在该手动调节柄的一侧的调高螺杆外周壁上设置有刻度盘53，刻度盘53上的刻度一圈被分为36等分刻度，根据每转动一个刻度等分对应在垂直方向上的一定距离，计算抬升高度及倾斜角度。当然，刻度盘还可以被划分为更小的刻度，刻度越小，其调节精度越高。在刻度盘的外侧可以固定一刻度指针（未图示），该刻度指针可以固定在机座1、也可以固定在中空件5的外侧上。当调高螺杆转动时，刻度盘也跟着转动，刻度指针检测刻度盘转动了多少刻度，以计算工作转台抬升了多少角度及抬升高度。调高螺杆6的上端端面为弧形面。调高螺杆6通过螺纹连接可转动地设置在中空件5内，其上端位于机座1和工作台底板2之间，其下端位于中空件5的下端的下方。当然，刻度盘根据需要可以设置在调高螺杆上，也可以设置在中空件上，只要其能测知调高螺杆转动状态即可。

在工作台底板2相对应机座1安装孔的位置处开设有螺孔（未图示），一带有外螺纹的锁紧螺杆7穿过调高螺杆6的中空部，其上端通过螺纹螺锁在工作台底板2上开设的螺孔内，其下端位于调高螺杆6的下端的下方，一螺杆锁紧螺母71套设在锁紧螺杆7上并抵靠锁紧调高螺杆6。为提高锁紧效果，在螺杆锁紧螺母71与调高螺杆6之间还可以设置有垫片72。锁紧螺杆7的外径小于调高螺杆6的内径，锁紧螺杆7和调高螺杆6之间的安装间隙满足使工作转台倾斜设定的最大角度。

当调高螺杆6向上顶升工作台底板向上倾斜一定角度时，锁紧螺杆7在工作台底板的带动下一起倾斜，由于锁紧螺杆7和调高螺杆6之间存在空隙，因此锁紧螺杆7在调高螺杆6中的倾斜最大角度会限制工作台底板的倾斜角度。由于光学工件对加工精度要求很高，因此在工作台底板倾斜时，其倾斜的角度比较小。

垫块8，其穿设在锁紧螺杆7上，且位于调高螺杆6的上端面和工作台底板2之间。垫块8其下面为弧形凹面，上面为与工作台底板相匹配的平面。调高螺杆6的上端端面抵靠支撑垫块8的弧形凹面，通过垫块8支撑工作台底板2。调高螺杆6的上端面的弧形面与垫块8的弧形凹面相匹配。当调高螺杆向上顶升工作台底板倾斜时，垫块的弧形凹面绕着调高螺杆的上端面的弧形面柔和平稳转动，保证了在工作台底板倾斜时的稳定性。

安装在机座1的安装孔内的三组调高组件4组成对工作台底板2的三角形支撑。根据三角形稳定性原理，可知工作台底板可得到很好的支撑。通过锁紧螺杆7可对工作台底板2的左右移动进行进一步位置限定。

根据上述描述，也可知，没有中空件也可以。仅需在机座1的安装孔内开设有内螺纹，使调高螺杆直接与机座1的安装孔的内螺纹通过螺纹连接设置在机座1上也可以实现调高螺杆的上下顶升及下降位移。

铣磨机初始设置时，首先通过调节三组调高组件，使工作台底板处于水平位置，且在其处于水平位置时，工作台底板和机座之间保留有适当空隙。当需要对光学工件预加工一凹面时，使位于机座后面的同一侧的两组调高组件保持水平位置不动，仅调节靠近操作员一侧的调高组件的调高螺杆，根据需要调节的刻度旋转调高螺杆一定刻度然后通过螺杆锁紧螺母对其定位。此时，工作转台在调节螺杆的顶升作用下倾斜至所需的角度。由于砂轮的边缘位于工作转台的圆心，放置在工作转台上的光学工件通过工作转台旋转，都可被砂轮铣磨出一凹面。当铣磨出所需凹面后将工作台底板通过调高组件调至水平位置继续进行水平铣磨，由于在砂轮和光学工件之间存在了已经预先磨出的凹面，在此凹面内积聚着铣磨液，因此，在继续水平铣磨时，铣磨液从凹面处向砂轮和工件接触面扩散至整个接触面，在铣磨液的作用下在工件的表面会很快铣磨出所需的加工状态。利用倾斜的工作转台预先铣磨出一可积聚铣磨液的凹面，再进行水平铣磨，可极大程度提高铣磨效率。使用传统平面铣磨机铣磨通常需要4~6小时铣磨时间，使用本发明的工作转台可倾斜的铣磨机，仅需1小时即可达到所需的铣磨状态，其节约的铣磨时间及铣磨成本是传统铣磨的3~5倍，经济效益显著。

Claims (7)

1.一种同心圆铣磨机，其包括机座，活动安装在所述机座上的工作台底板，可转动安装在所述工作台底板上的工作转台，驱动所述工作转台转动的转动电机固定安装在所述工作台底板上，砂轮位于所述工作转台上方；其特征在于在所述机座上开设有贯通的安装孔；在所述安装孔中安装有调高组件；在所述机座和所述工作台底板上靠近一侧侧边的位置处间隔设置有两组所述调高组件，在靠近其相对应的另一侧侧边位置处设置有一组所述调高组件；所述调高组件包括可相对所述安装孔孔壁转动的带有外螺纹的调高螺杆，所述调高螺杆上端抵触所述工作台底板的下面，其下端位于所述机座的下方。

2.根据权利要求1所述的同心圆铣磨机，其特征在于所述调高组件还包括一带有内螺纹的圆柱形的中空件，所述中空件套设在所述安装孔内，其位于所述安装孔上方的上端端部向四周外延伸出一限位环块，其位于所述安装孔下方的下端套设有锁紧螺母，通过所述锁紧螺母和所述限位环块将所述中空件锁固在所述安装孔内，所述调高螺杆的外螺纹与所述中空件的内螺纹相匹配，所述调高螺杆可转动地位于所述中空件内，其上端抵触所述工作台底板的下面。

3.根据权利要求2所述的同心圆铣磨机，其特征在于所述调高组件还包括一锁紧螺杆，所述调高螺杆具有上下两端贯通的中空部，所述锁紧螺杆一端穿过所述调高螺杆的中空部的上端后螺锁在所述工作台底板上开设的螺孔内，其另一端穿出所述中空部的下端，一螺杆锁紧螺母套设在所述锁紧螺杆上抵靠锁紧所述调高螺杆；所述锁紧螺杆的外周壁与所述调高螺杆的中空部之间存在空隙。

4.根据权利要求3所述的同心圆铣磨机，其特征在于在所述调高螺杆与所述工作台底板之间的所述锁紧螺杆上套设有一带有弧面的垫块，所述调高螺杆的上端面为和所述垫块弧面相匹配的弧形端面，所述调高螺杆的上端面抵触在所述垫块的弧面处；所述垫块的内壁与所述锁紧螺杆的外周壁之间保持有空隙。

5.根据权利要求1所述的同心圆铣磨机，其特征在于在所述调高组件上设置有刻度盘。

6.根据权利要求5所述的同心圆铣磨机，其特征在于所述刻度盘设置在所述调高螺杆的下端周壁上。

7.根据权利要求1至6任一所述的同心圆铣磨机，其特征在于所述砂轮的一侧边缘位于所述工作转台转动圆心的正上方。

Images