CN104625952B - 一种可控制压力分布的磨头 - Google Patents

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Abstract

本发明一种可控制压力分布的磨头，属于光学冷加工技术领域，解决了现有技术磨头压力分布的技术问题；本发明包括滑台气缸、支架、电机、气缸、轴承、轴承内圈上盖板、轴承外圈上盖板和磨头体；滑台气缸与支架螺纹连接；多个气缸沿圆周均匀分布在支架上，气缸与支架铰链连接；气缸与轴承外圈上盖板之间通过球铰连接；电机通过螺纹与电机座连接，电机座通过螺纹与支架连接；轴承内圈上盖板通过螺钉与磨头体相连接并将轴承内圈压紧；电机输出轴与球头固定连接，轴承内圈上盖板上半部分为中心带孔的圆柱体，圆柱体的侧面对称的开有沿竖直方向的通槽，球头两侧的圆柱销卡入通槽中。

Description

一种可控制压力分布的磨头
技术领域
本发明属于光学冷加工技术领域，具体涉及一种可控制压力分布的磨头。
背景技术
抛光工艺是光学冷加工中的最后一环，在抛光工艺中，通常抛光模与工件表面贴合，形成稳定的抛光压力，这样，抛光模的去除就可以通过简单公式计算并得到控制。但是在边缘位置处，由于一部分磨头离开工件表面，从而导致磨头其余与工件接触部分的压力产生很大的变化，去除量难以控制，最终形成了边缘效应。在目前的抛光工艺中，边缘效应对元件的面形影响很大却几乎是不可避免的，其根本原因在于磨头下方的压力是不可控制的。
另外，在用较大抛光模加工小R数元件时，由于机床结构的限制，摆动角度往往不够。这样，磨头压力的不均匀性体现的更加明显，由于重力原因，靠近工件中间的部分压力较大，而靠近边缘的部分压力较小。从而导致边缘去除量较小，面形同样难以控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种可控制压力分布的磨头，解决现有技术磨头压力分布不可控制的技术问题。
本发明一种可控制压力分布的磨头包括滑台气缸、支架、多个气缸、浮动球铰、轴承外圈上盖板、轴承外圈下盖板、磨头体、轴承、轴承内圈上盖板、球头、电机座和电机；
滑台气缸的一侧与机床固定连接，滑台气缸的另一侧与支架螺纹连接，滑台气缸螺纹连接在支架上，电机座螺纹连接在支架底部，电机固定连接在电机座上，电机的输出轴的末端与球头固定连接，轴承内圈上盖板设置有空心圆柱体，空心圆柱体两侧面对称开有竖直方向的贯通槽，球头通过圆柱销在空心圆柱体中沿着贯通槽上下滑动与摆动，多个气缸的一端通过铰链连接圆周均布在支架底部，另一端通过浮动球铰连接于轴承外圈上盖板上，轴承外圈由轴承外圈上盖板和轴承外圈下盖板夹紧固定，轴承内圈由轴承内圈上盖板和磨头体夹紧固定，，轴承外圈上盖板与轴承外圈下盖板为螺纹连接，轴承内圈上盖板磨头体为螺纹连接。
所述多个气缸的数量为2到4组。
所述轴承为深沟球轴承。
本发明的工作原理：在对工件加工时，滑台气缸向下施力，使磨头体下表面与工件紧密接触，启动电机，电机通过球头带动轴承内圈上盖板转动，进而带动磨头体转动；当不同位置的气缸进行拉伸或压缩时，球头通过圆柱销在轴承内圈上盖板的贯通槽中上下滑动与摆动，但不会影响电机对磨头体扭力的输出，从而实现当不同位置的气缸输出力不同时，对磨头体下方的压力分布进行控制；在磨头旋转抛光的过程中，由于轴承的作用，气缸并不参与旋转运动，能够通过控制各气缸输出力的大小来控制磨头下方压力的分布；结合控制系统，能够在工件的不同位置处施加不同的压力分布，从而更好的完成抛光过程。
本发明的有益技术效果：本磨头不仅能够控制磨头下方的压力大小，还能够实现在旋转抛光运动的同时，实时控制磨头下方的压力分布，有利于对抛光过程进行精确控制；大幅度改善了边缘效应的影响，并能够更好地完成小R数元件的抛光。
附图说明
图1为本发明一种可控制压力分布的磨头结构图；
其中，1、滑台气缸，2、支架，3、气缸，4、浮动球铰，5、轴承外圈上盖板，6、轴承外圈下盖板，7、磨头体，8、轴承，9、轴承内圈上盖板，10、球头，11、电机座，12、电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参见附图1，本发明一种可控制压力分布的磨头包括滑台气缸1、支架2、多个气缸3、浮动球铰4、轴承外圈上盖板5、轴承外圈下盖板6、磨头体7、轴承8、轴承内圈上盖板9、球头10、电机座11和电机12；
滑台气缸1的一侧与机床固定连接，滑台气缸1的另一侧与支架2螺纹连接，滑台气缸1螺纹连接在支架2上，电机座11螺纹连接在支架2底部，电机12固定连接在电机座11上，电机12的输出轴的末端与球头10固定连接，轴承内圈上盖板9设置有空心圆柱体，空心圆柱体两侧面对称开有竖直方向的贯通槽，球头10通过圆柱销在空心圆柱体中沿着贯通槽上下滑动与摆动，多个气缸3的一端通过铰链连接圆周均布在支架2底部，另一端通过球铰4顶在轴承外圈上盖板5上，轴承8通过轴承外圈上盖板5、轴承外圈下盖板6和轴承内圈上盖板9夹紧固定在磨头体7上，轴承外圈上盖板5与轴承外圈下盖板6为螺纹连接，轴承内圈上盖板9与磨头体7为螺纹连接。
所述多个气缸3的数量为2到4组。
所述电机12为交流调速电机。
所述轴承8为深沟球轴承。
所述磨头体7下表面为沥青。
具体实施方式二：
本实施例与实施例一的区别在于，三组气缸3圆周均匀分布在支架2底部，三组气缸3均分别配置有调压阀与换向阀，可控制压力分布沿各个方向变化，每个气缸3的一端通过铰链连接在支架2上，铰链的旋转轴心方向要垂直于电机12与铰链轴心的连线，气缸3的另一端与轴承外圈上盖板5通过球铰连接。球头10的直径应比圆柱孔的直径稍小，使得球头10可在圆柱孔中自由摆动且无较大缝隙，球头10两端的圆柱销卡在圆柱体两侧的槽中，保证圆柱销在卡槽中上下自由摆动且无较大缝隙，保证旋转扭力的传递且允许电机输出轴带动磨头体7上下运动和摆动。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种可控制压力分布的磨头，其特征在于，包括滑台气缸(1)、支架(2)、多个气缸(3)、球铰(4)、轴承外圈上盖板(5)、轴承外圈下盖板(6)、磨头体(7)、轴承(8)、轴承内圈上盖板(9)、球头(10)、电机座(11)和电机(12)；
滑台气缸(1)的一侧与机床固定连接，滑台气缸(1)的另一侧与支架(2)螺纹连接，滑台气缸(1)螺纹连接在支架(2)上，电机座(11)螺纹连接在支架(2)底部，电机(12)固定连接在电机座(11)上，电机(12)的输出轴的末端与球头(10)固定连接，轴承内圈上盖板(9)设置有空心圆柱体，空心圆柱体两侧面对称开有竖直方向的贯通槽，球头(10)通过圆柱销在空心圆柱体中沿着贯通槽上下滑动与摆动，多个气缸(3)的一端通过铰链连接圆周均布在支架(2)底部，另一端通过浮动球铰(4)连接在轴承外圈上盖板(5)上，轴承(8)的外圈由轴承外圈上盖板(5)和轴承外圈下盖板(6)夹紧固定，轴承(8)的内圈由轴承内圈上盖板(9)和磨头体(7)夹紧固定，轴承外圈上盖板(5)与轴承外圈下盖板(6)为螺纹连接，轴承内圈上盖板(9)与磨头体(7)为螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种可控制压力分布的磨头，其特征在于，所述多个气缸(3)的数量为2到4组。
3.根据权利要求1所述的一种可控制压力分布的磨头，其特征在于，所述轴承(8)为深沟球轴承。
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