CN104972380B - 一种气囊抛光进动机构 - Google Patents

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Abstract

一种气囊抛光进动机构，涉及气囊抛光。设有A轴电机、A轴、摆臂、主轴套、主轴箱体、主轴箱体支撑架、主轴、气囊工具、转轴、转轴电机、轴承座、连杆、铰链、滑块、导轨、主轴电机、丝杆螺母、轴承；摆臂竖直放置，A轴电机通过A轴竖直安装于摆臂顶部，转轴电机垂直固定于摆臂左侧，主轴箱体位于摆臂空腔内，主轴箱体前后对称安装主轴箱体支撑架，主轴箱体支撑架末端与摆臂的下部前后对称的伸出端通过转轴连接，主轴电机安装于主轴箱体内部，主轴穿过主轴电机中心与气囊工具连接，气囊工具球心位于转轴的中轴线上，主轴套位于主轴箱体顶部，主轴箱体左侧设有导轨，导轨上的滑块与连杆连接，连杆通过轴承和轴承座固定于摆臂上。

Description

一种气囊抛光进动机构
技术领域
本发明涉及气囊抛光，尤其是涉及一种气囊抛光进动机构。
背景技术
随着工业技术的发展，工程上对光学元件的表面精度要求越来越高，已达到微纳米级别。目前，对光学元件的精加工主要采用研磨抛光的方式，在众多的抛光方式中，气囊抛光不仅可以保证抛光头与被抛光工件表面吻合性好，并且具有较高的抛光效率，因此应用非常广泛。
气囊抛光多采用进动抛光的方式，运用该方式进行抛光，可在工件表面形成杂乱无章的表面纹理，得到良好的表面质量。进动机构是进行进动式抛光必须的机构，其通过A轴、B轴(本发明中为转轴)、主轴的配合形成进动抛光的进动角。目前加工中所使用的进动机构如中国专利CN201210568640.3所示，其整体结构由A轴电机、A摆臂、B轴电机、B摆臂、主轴电机、主轴、气囊工具组成，外形为等腰直角三角形形式，这种结构占用空间广，质量大，使得机床的整体结构较大，进动机构的刚度也较低，导致A轴、B轴、主轴很难相交于气囊工具的球心，在气囊下压的过程中摆臂也容易发生形变，影响加工质量。
因此，需要设计一种新占用空间小，刚度高的进动机构，以减小气囊抛光机床的整体尺寸，同时提高加工精度。
发明内容
本发明的目的是提供占用空间小、刚度较高的一种气囊抛光进动机构。
本发明设有A轴电机、A轴、摆臂、主轴套、主轴箱体、主轴箱体支撑架、主轴、气囊工具、转轴、转轴电机、轴承座、连杆、铰链、滑块、导轨、主轴电机、丝杆螺母、轴承；
所述摆臂竖直放置，A轴电机通过A轴竖直安装于摆臂顶部，转轴电机垂直固定于摆臂左侧，主轴箱体位于摆臂空腔内，主轴箱体前后对称安装主轴箱体支撑架，主轴箱体支撑架末端与摆臂的下部前后对称的伸出端通过转轴连接，主轴电机安装于主轴箱体内部，主轴穿过主轴电机中心与气囊工具连接，气囊工具球心位于转轴的中轴线上，主轴套位于主轴箱体顶部，主轴箱体左侧设有导轨，导轨上的滑块通过铰链连接方式与连杆连接，连杆通过轴承和轴承座固定于摆臂上并穿过转轴电机中心的丝杆螺母螺纹连接。
所述转轴电机与A轴电机处于垂直结构，转轴轴线、A轴轴线和主轴轴线垂直相交于气囊工具球心。
所述A轴电机、转轴电机、主轴电机均可采用中空伺服电机。
转轴电机通过控制丝杆螺母旋转，带动连杆伸缩，使主轴绕转轴转动，转动行程为0～60°，同时A轴电机带动摆臂绕A轴转动，两者组合形成抛光的进动角。
所述摆臂和主轴箱体为转轴连接方式。
所述气囊工具尺寸可根据实际情况选择。
与现有技术比较，本发明的有益效果如下：
本发明将现有机构的A摆臂和B摆臂结合在一起，形成一个摆臂，简化了进动机构的整体结构，增大了结构刚度。同时，采用嵌入式结构设计方式，将主轴系统嵌入摆臂的空腔内，大大节省了机构的占用空间。本发明可实现0～60°范围内任意进动角的气囊进动抛光。本发明通过A轴电机和转轴电机的联动，可组成任意进动角对工件进行抛光。其结构紧凑简单，占用空间小，刚度高，能大大减小机床的整体尺寸，提高加工精度。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的主轴角度调节原理示意图。
图3为本发明实施例的主轴收拢图。
具体实施方式
如图1和图2，本发明实施例设有A轴电机1、A轴2、摆臂3、主轴套4、主轴箱体5、主轴箱体支撑架6、主轴7、气囊工具8、转轴9、转轴电机10、轴承座11、连杆12、铰链13、滑块14、导轨15、主轴电机16、丝杆螺母17、轴承18。
所述摆臂3竖直放置，A轴电机1通过A轴2竖直安装于摆臂3顶部，转轴电机10垂直固定于摆臂3左侧，主轴箱体5位于摆臂3空腔内，主轴箱体5前后对称安装主轴箱体支撑架6，主轴箱体支撑架6末端与摆臂3的下部前后对称的伸出端通过转轴9连接，主轴电机16安装于主轴箱体5内部，主轴7穿过主轴电机16中心与气囊工具8连接，气囊工具8球心位于转轴9的中轴线上，主轴套4位于主轴箱体5顶部，主轴箱体5左侧设有导轨15，导轨15上的滑块14通过铰链连接方式与连杆12连接，连杆12通过轴承18和轴承座11固定于摆臂3上并穿过转轴电机10中心的丝杆螺母17螺纹连接。
所述转轴电机10与A轴电机1处于垂直结构，转轴9轴线、A轴2轴线和主轴7轴线垂直相交于气囊工具8球心。
转轴电机通过控制丝杆螺母旋转，带动连杆伸缩，使主轴绕转轴转动，转动行程为0～60°，同时A轴电机带动摆臂绕A轴转动，两者组合形成抛光的进动角。
所述摆臂和主轴箱体为转轴连接方式。
所述气囊工具尺寸可根据实际情况选择。
下面结合进动抛光过程给出本实施例的工作原理：
工作时，将所需尺寸的气囊工具8安装在主轴7上，将摆臂3及主轴7回零，如图3。根据抛光工艺参数要求，选择合适的抛光进动角ρ，通过控制算法计算出A轴和主轴需转动的角度α、β。运转转轴电机10，控制丝杆螺母17旋转，带动连杆12伸缩，使主轴7绕转轴9转动到指定角度α，运转A轴电机1带动摆臂3绕A轴2转动到指定角度β，形成抛光的进动角ρ。进行对刀操作，转动主轴7，运行加工程序对工件进行抛光。

Claims (2)

1.一种气囊抛光进动机构，其特征在于设有A轴电机、A轴、摆臂、主轴套、主轴箱体、主轴箱体支撑架、主轴、气囊工具、转轴、转轴电机、轴承座、连杆、铰链、滑块、导轨、主轴电机、丝杆螺母、轴承；
所述摆臂竖直放置，A轴电机通过A轴竖直安装于摆臂顶部，转轴电机垂直固定于摆臂左侧，主轴箱体位于摆臂空腔内，主轴箱体前后对称安装主轴箱体支撑架，主轴箱体支撑架末端与摆臂的下部前后对称的伸出端通过转轴连接，主轴电机安装于主轴箱体内部，主轴穿过主轴电机中心与气囊工具连接，气囊工具球心位于转轴的中轴线上，主轴套位于主轴箱体顶部，主轴箱体左侧设有导轨，导轨上的滑块通过铰链连接方式与连杆连接，连杆通过轴承和轴承座固定于摆臂上并穿过转轴电机中心的丝杆螺母螺纹连接；
所述转轴电机与A轴电机处于垂直结构，转轴轴线、A轴轴线和主轴轴线垂直相交于气囊工具球心；
所述A轴电机、转轴电机、主轴电机均采用中空伺服电机，转轴电机通过控制丝杆螺母旋转，带动连杆伸缩，使主轴绕转轴转动，转动行程为0～60°，A轴电机带动摆臂绕A轴转动，两者组合形成抛光的进动角。
2.如权利要求1所述一种气囊抛光进动机构，其特征在于所述摆臂和主轴箱体为转轴连接方式。
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