CN104723215A - 一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头 - Google Patents

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Abstract

一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，涉及气囊抛光工具。设有调节螺杆、环形气囊支架、环形弹性外层、环形弹性内层、弹性内层固定套、调节法兰、气囊支架固定套和抛光材料层；调节螺杆设有调节螺套和主轴连接杆，环形弹性内层与弹性内层固定套粘结，弹性内层固定套上设有支撑板，支撑板上设有槽孔；弹性内层固定套与环形弹性外层整体装入调节法兰的卡槽中，气囊支架固定套将环形气囊支架固定于调节法兰上并紧密配合，环形弹性外层直接注塑成型在环形气囊支架上；调节螺套分别旋入两个螺杆内，主轴连接杆装入调节螺套内，抛光材料层粘固在环形弹性外层表面。气囊圆弧半径可调节，动平衡性好，定位精度、加工精度显著提高。

Description

一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头
技术领域
本发明涉及气囊抛光工具，尤其是涉及用于平面、球面及非球面光学晶体抛光的一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头。
背景技术
盘形气囊式抛光是一种新颖的抛光方法，十分适合非球面光学镜片的抛光。目前国内外该项技术正处于研究发展阶段。与传统抛光工具相比，盘形气囊式抛光技术不仅可以保证抛光头与被抛光工件表面局部接触性好，而且可以通过调节压力，控制抛光效率和被抛光工件的表面质量。因而是一种极具发展潜力的非球面抛光方法。
目前，在气囊式抛光加工中，多使用球形气囊加工(中国专利CN102825543A)，球形气囊加工时，由于其只有一端连接，机床结构与机械臂类似，虽然自由度较高，但其动平衡性较差。盘形气囊抛光头安装机床与球形气囊不同，其机床主轴支撑类似于平面磨床或卧铣，调节法兰球形气囊两端均连接与轴上，动平衡性要远远高于球形气囊式机床，抛光头的惯性可根据应用场合设计，因此其抛光效率与质量要比球形气囊抛光高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的球形气囊抛光存在的缺点，提供气囊圆弧半径可调节，动平衡性好，惯性可根据应用场合设计，且当气囊内部压力改变时，气囊的变形量小，可定位精度、加工精度显著提高的用于非球面光学晶体抛光的一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头。
本发明设有调节螺杆、环形气囊支架、环形弹性外层、环形弹性内层、弹性内层固定套、调节法兰、气囊支架固定套和抛光材料层；
所述调节螺杆设有调节螺套和主轴连接杆，环形弹性内层与弹性内层固定套粘结，弹性内层固定套上设有支撑板，支撑板上设有槽孔，槽孔用于通过充气软管，防止气囊充气过量变形过大；弹性内层固定套与环形弹性外层整体装入调节法兰的卡槽中，气囊支架固定套将环形气囊支架固定于调节法兰上并紧密配合，环形弹性外层直接注塑成型在环形气囊支架上；调节螺套分别旋入两个螺杆内，主轴连接杆装入调节螺套内，抛光材料层粘固在环形弹性外层表面，气囊进气口所接充气软管接在气滑环上，以防止调节两个法兰之间距离时气管缠绕。
所述环形气囊支架可采用环形不锈钢网，环形不锈钢网的边缘为无孔洞的L型不锈钢片，环形弹性内层使用弹性模量较大的橡胶材料，环形弹性外层使用弹性模量较小的橡胶材料。所述环形气囊支架的厚度可为0.1～0.3mm；环形弹性内层的厚度可为1～2mm，环形弹性外层的厚度可为2～3mm。
所述气囊支架固定套可采用弹性模量较大的橡胶材料，其内径与调节法兰突出部分间隙为0.05～0.1mm。
所述抛光材料层可采用聚氨酯抛光垫。
所述环形弹性内层与弹性内层固定套粘结可采用胶水粘结。
所述抛光材料层粘固在环形弹性外层表面可采用胶水粘固。
环形弹性内层的弹性模量小于环形气囊支架以及环形弹性外层的弹性模量。
所述的气囊半径调节方法可先排出部分气体，旋转螺杆，调节调节法兰间距，从而调节气囊半径大小，调节范围为5～10mm。
安装时，先粘结固定套与弹性内层，再将整体装入两个调节法兰中，将环形气囊支架与气囊支架固定套装上，再于环形气囊支架上注塑成型环形弹性外层。再将调节螺套旋入两个调节法兰中，并且将主轴连接杆与平键装入其中。
本发明提供一种用于平面、球面及非球面光学晶体抛光的圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头。与现有技术比较，本发明具有如下突出优点：
由于圆弧半径可调节圆盘式气囊抛光头所适用机床结构类似于五轴磨床，因此在磨削时其动平衡性能要优于球形气囊的动平衡性能。由于气囊半径可以通过调节调节法兰间距微调，调节范围为5～10mm，因此本发明可用于加工对气囊半径要求不同的零件。气囊上有带有气囊支架，可以保证气囊工作部分有一定刚性，保证抛光精度与被加工件的光洁度。
附图说明
图1为本发明实施例的剖视结构示意图。
图2为本发明图1中A处放大示意图。
图3为本发明实施例的调节螺杆示意图。
图4为本发明实施例的调节盘形气囊圆弧半径方法示意图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1～4，本发明实施例设有调节螺杆1、环形气囊支架2、环形弹性外层3、环形弹性内层4、弹性内层固定套5、调节法兰8、气囊支架固定套9和抛光材料层(在图中未画出)。
所述调节螺杆1设有调节螺套11和主轴连接杆12，环形弹性内层4与弹性内层固定套5粘结，弹性内层固定套5上设有支撑板，支撑板上设有槽孔，槽孔用于通过充气软管，防止气囊充气过量变形过大；弹性内层固定套5与环形弹性外层3整体装入调节法兰8的卡槽中，气囊支架固定套9将环形气囊支架2固定于调节法兰8上并紧密配合，环形弹性外层3直接注塑成型在环形气囊支架2上；调节螺套11分别旋入两个螺杆内，主轴连接杆12装入调节螺套11内，抛光材料层粘固在环形弹性外层3表面，气囊进气口7所接充气软管接在气滑环上，以防止调节两个法兰之间距离时气管缠绕。
所述环形气囊支架可采用环形不锈钢网，环形不锈钢网的边缘为无孔洞的L型不锈钢片，环形弹性内层使用弹性模量较大的橡胶材料，环形弹性外层使用弹性模量较小的橡胶材料。所述环形气囊支架2的厚度可为0.1～0.3mm；环形弹性内层4的厚度可为1～2mm，环形弹性外层3的厚度可为2～3mm。
所述气囊支架固定套可采用弹性模量较大的橡胶材料，其内径与调节法兰突出部分间隙为0.05～0.1mm。
所述抛光材料层可采用聚氨酯抛光垫。
所述环形弹性内层4与弹性内层固定套5粘结可采用胶水粘结。
所述抛光材料层粘固在环形弹性外层3表面可采用胶水粘固。
环形弹性内层4的弹性模量小于环形气囊支架2以及环形弹性外层3的弹性模量。
所述的气囊半径调节方法可先排出部分气体，旋转螺杆，调节调节法兰间距，从而调节气囊半径大小，调节范围为5～10mm。
安装时，先粘结固定套与弹性内层，再将整体装入两个调节法兰中，将环形气囊支架与气囊支架固定套装上，再于环形气囊支架上注塑成型环形弹性外层。再将调节螺套旋入两个调节法兰中，并且将主轴连接杆与平键装入其中。
使用时，调节螺杆1连接外界设备。调节气囊圆弧半径时卸下抛光头，排出一部分气体，使调节螺杆1与调节法兰7相对转动，以调节调节法兰间距，如图2所示，两侧调节法兰向里(向外)移动，A点从A处移到A2处(从A2处移到A处)，从而调节气囊半径R，安装好抛光头，再将防松螺帽6旋紧。
调节法兰与调节螺套之间通过螺纹进行配合，环形弹性内层与弹性内层固定套间通过胶水粘结，支撑板部位不用与环形弹性内层粘结，并与调节法兰通过卡槽连接，气囊固定套固定气囊支架与调节法兰的位置，使二者之间紧密配合，环形弹性外层直接注塑成型于环形气囊支架上，抛光材料层粘固于环形弹性外层表面。其特点在于：环形气囊支架内侧装有环形弹性内层，外侧装有环形弹性外层，气体充满后，内层将带有一定弹性的气囊支架与外层涨开，气囊外圆呈现R圆弧半径。调节气囊半径时，可将气囊气体放出一部分，使用调节螺杆调节调节法兰距离H，待调节到所需半径后再进行充气，即可调节气囊半径大小。安装抛光头后，再将防松螺帽6旋紧。

Claims (8)

1.一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于设有调节螺杆、环形气囊支架、环形弹性外层、环形弹性内层、弹性内层固定套、调节法兰、气囊支架固定套和抛光材料层；
所述调节螺杆设有调节螺套和主轴连接杆，环形弹性内层与弹性内层固定套粘结，弹性内层固定套上设有支撑板，支撑板上设有槽孔，槽孔用于通过充气软管，防止气囊充气过量变形过大；弹性内层固定套与环形弹性外层整体装入调节法兰的卡槽中，气囊支架固定套将环形气囊支架固定于调节法兰上并紧密配合，环形弹性外层直接注塑成型在环形气囊支架上；调节螺套分别旋入两个螺杆内，主轴连接杆装入调节螺套内，抛光材料层粘固在环形弹性外层表面，气囊进气口所接充气软管接在气滑环上，以防止调节两个法兰之间距离时气管缠绕。
2.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述环形气囊支架采用环形不锈钢网，环形不锈钢网的边缘为无孔洞的L型不锈钢片。
3.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述环形气囊支架的厚度为0.1～0.3mm；环形弹性内层的厚度为1～2mm，环形弹性外层的厚度为2～3mm。
4.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述气囊支架固定套的内径与调节法兰突出部分间隙为0.05～0.1mm。
5.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述抛光材料层采用聚氨酯抛光垫。
6.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述环形弹性内层与弹性内层固定套粘结采用胶水粘结。
7.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述抛光材料层粘固在环形弹性外层表面采用胶水粘固。
8.如权利要求1所述一种圆弧半径可调节的圆盘式气囊抛光头，其特征在于所述环形弹性内层的弹性模量小于环形气囊支架以及环形弹性外层的弹性模量。
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