CN107756239B - 一种面接触抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面接触抛光装置，属于机械精密制造技术领域，它包括橡胶膜、活塞螺钉、支撑件、基体；基体内侧设有导向柱面和用于调整支撑件位置的内螺纹；支撑件设置在基体的上部；支撑件下部设有导向柱；导向柱与导向柱面相匹配；支撑件中部还设有活塞孔；活塞孔内安装有活塞螺钉；橡胶膜设置在支撑件的外部；机床主轴带动本装置转动时，橡胶膜与工件形成面接触。本发明的橡胶膜内侧的液体通过活塞螺钉的拧入深度实现压力可调整的等压支撑，接触面积上的压力均匀分布。这样在抛光过程中达到均匀去除材料的效果，同时可以控制抛光时的加工表面纹理。
Description
技术领域
本发明属于机械精密制造技术领域，具体涉及一种面接触抛光装置。
背景技术
光学表面抛光是在加工光学元件时在铣磨过的表面上通过抛光工具与工件表面的接触在抛光液的物理和化学作用下去除铣磨时残留的亚表面损伤，同时提高工件表面光洁度的加工过程。抛光加工的特点是工件表面的材料去除与抛光压力，工件与抛光工具的相对速度以及抛光时间有关。在相对速度和抛光时间一定时，材料的去除量只与于抛光压力有关。要保证均匀的材料去除量，就必须保证稳定的抛光压力。
与传统的点接触或小磨头抛光法方不同，上述抛光装置的抛光头的抛光皮与工件是大面积接触的，二者的相对运动轨迹可以通过工件与工具的转速比和摆动角调整，抛光压力可以通过活塞螺钉拧入的行程调整，所以比较容易建立可靠的材料去除函数的数学模型。如图2所示，聚氨酯材质球面抛光装置工作时靠抛光头与工件的转动实现相对运动，在球面抛光时，采用准球心法，可较好的保证抛光面形，同时工具轴的往复摆动可以消除有规律的同心圆轨迹。但在非球面抛光时，由于聚氨酯基体球面抛光装置与工件面型不一致，所以只能采用点接触法去除材料，抛光会有不同程度的同心环纹理。不利于提高表面光洁度。同时采用聚氨酯基体球面抛光装置抛光非球曲面时，抛光压力不能自适应调整导致聚氨酯材质磨损严重，影响工件表面加工精度，摆角影响因素的加入也会使加工难度增加，加工面型受限。
由此可见，现有技术使用的抛光装置，或抛光光洁度不高，或生产效率较低，导致生产成本较高；
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题在于，提供一种能够压力和面形可自适应调整的抛光装置，它既可以提高工件抛光后的表面光洁度，还可提高生产效率、降低生产成本。
为解决以上技术问题，本发明提供了一种面接触抛光装置。
一种面接触抛光装置，它包括橡胶膜、活塞螺钉、支撑件、基体；所述的基体中心处设有通孔，通孔内侧设有导向柱面和用于调整支撑件位置的内螺纹；所述的支撑件设置在基体的上部；所述的支撑件上部呈半球状，下部设有导向柱；导向柱上设有与内螺纹相匹配的外螺纹；导向柱与导向柱面相匹配；所述的支撑件中部还设有活塞孔；活塞孔内安装有活塞螺钉；所述的橡胶膜设置在支撑件的外部；所述的橡胶膜经固定装置密封固定在基体上；所述的橡胶膜端部是凸球面，底部有一个凸缘；
进一步的，所述的橡胶膜的截面在各个部位厚度相同；
进一步的，所述的橡胶膜端部与支撑件上部的形状为凸球面形状、是凹球面形状或者平面；
进一步的，橡胶膜端部的内表面与支撑件上部的形状相同；
进一步的，所述的活塞孔为通孔；所述的活塞螺钉)与活塞孔内的螺纹相配合；所述的活塞螺钉与活塞孔之间还设有密封圈；
进一步的，所述的活塞孔一端开口位于导向柱的下端面，另一端设有出液口，位于支撑件上部呈半球状表面上；
进一步的，所述的橡胶膜与支撑件上部之间设有空腔；空腔内填充有液体介质；
进一步的，所述的橡胶膜上外侧还设有抛光皮；
进一步的，所述的橡胶膜下部的凸缘经压盖压紧固定在基体的底面上侧；所述的压盖的内侧设有与基体的底面的外表面设有外螺纹相匹配的螺纹；
进一步的，旋转支撑件可以使之在基体内部上下移动。
本发明提供了一种面接触抛光装置，它包括橡胶膜、活塞螺钉、支撑件、基体；所述的基体中心处设有通孔，通孔内侧设有导向柱面和用于调整支撑件位置的内螺纹；所述的支撑件设置在基体的上部；所述的支撑件上部呈半球状，下部设有导向柱；导向柱上设有与内螺纹相匹配的外螺纹；导向柱与导向柱面相匹配；所述的支撑件中部还设有活塞孔；活塞孔内安装有活塞螺钉；所述的橡胶膜设置在支撑件的外部；所述的橡胶膜经固定装置密封固定在基体上；所述的橡胶膜端部是凸球面，底部有一个凸缘；机床主轴带动本装置转动时，橡胶膜1与工件近似球面接触，但接触面积较大。由于橡胶膜1内侧的液体等压支撑，接触面积上的压力均匀分布。这样在抛光过程中达到均匀去除材料的效果，同时可以起到打乱点抛光时的加工表面纹理。支撑件、橡胶模、活塞螺钉、基体形成的封闭油腔压力可调，在抛光不同材质及不同面型的工件时，可以调整活塞螺钉选择合适的抛光压力。同时封闭油腔容积恒定，所以液体介质压力不变，可以保证抛光过程压力恒定。
附图说明
图1是本发明一种面接触抛光装置的结构图；
图2是本发明一种面接触抛光装置的结构图；
图3是本发明一种面接触抛光装置的支撑件的剖视图；
图4是本发明一种面接触抛光装置的基体的剖视图。
具体实施方式
实施例：
请参见图1-4，一种面接触抛光装置，它包括橡胶膜1、密封圈2、活塞螺钉3、支撑件4、基体5、压盖6、抛光皮7；
所述的基体5呈圆盘法兰状，所述的基体5的中心处设有通孔51，通孔51内侧内侧设计有导向柱面52和用于调整支撑件4位置的内螺纹53；
所述的通孔51的孔壁的外侧为光滑圆柱面；
所述的基体5的的底面设有与机床传动件连接的定位止口54和螺纹孔55；
所述的基体5的底面的外表面设有外螺纹；
所述的支撑件4设置在基体5的上部；
所述的支撑件4上部呈半球状，下部设有导向柱41；
所述的支撑件4上部的半球状的直径与通孔51的孔壁外径相同；
所述的导向柱41上设有与内螺纹53相匹配的外螺纹42；
所述的导向柱41与导向柱面51相匹配；旋转支撑件4可以使之在基体5内部上下移动；
所述的导向柱41上还设有密封圈2，所述的密封圈2与导向柱面51相匹配；
所述的支撑件4中部还设有活塞孔44；
所述的活塞孔44呈阶梯状，所述的活塞孔44为通孔；
所述的活塞孔44一端开口位于导向柱41的下端面，另一端设有出液口441，位于支撑件4上部呈半球状表面上；
所述的活塞孔44内靠近出液口441设有圆柱形导向面，另一端设有螺纹；
所述的活塞孔44内安装有活塞螺钉3，所述的活塞螺钉3上设有螺纹，且与活塞孔44内的螺纹相配合；；
所述的活塞螺钉3与活塞孔44之间还设有密封圈2；
所述的橡胶膜1设置在支撑件4的外部；
所述的橡胶膜1的内侧形状与支撑件4的相同；
所述的支撑件4的外形圆弧半径与橡胶膜1的内侧曲面半径相同；
所述的橡胶膜1的截面在各个部位厚度相同，其端部是凸球面、平面或者是凹球面，底部有一个凸缘11，
所述的橡胶膜1下部的凸缘11经压盖6压紧固定在基体5的底面上侧；
所述的压盖6的内侧设有与基体5的底面的外表面设有外螺纹56相匹配的螺纹；
所述的橡胶膜1与支撑件4上部之间设有空腔8；
所述的空腔8内填充有液体介质；
所述的橡胶膜1上外侧还设有抛光皮；
使用时，首先将本装置安装到机床上，调整基体5的位置，通过用扳手转动支撑件4，使支撑件4向上伸出，支撑件4上部与橡胶膜1的内侧相接触；使得橡胶膜1在修整受到外力时不会退让，从而可以把粘在橡胶膜上的抛光皮修整成比较理想的球面形状，为获得较好的抛光效果创造条件；抛光皮修整成球形后；旋转支撑件4，使支撑件4向下下降，直至支撑件4与通孔51的孔壁上端相接触；此时，在橡胶膜1与支撑件4上部之间形成一个空腔8；将活塞螺钉3取下，从支撑件4中心的活塞孔44把液体介质注入空腔中，然后装上活塞螺钉3并且拧紧。这样在支撑件与橡胶膜之间形成一个等压的液体支撑；在抛光时，如果工件的形状是非球面，在抛光压力的作用下橡胶膜就会贴附工件的非球面形状，同时可以保证整个工件表面上的抛光压力均匀分布，不会对工件面形造成负面影响；转动活塞螺钉可以驱动带密封元件的活塞移动，从而使注入空腔的介质产生一定的压力。当橡胶膜上的抛光皮与被抛光的工件接触时，由于液体介质的作用，可以在橡胶膜内侧形成等压支撑，从而保证抛光过程中均匀的材料去除率。调整活塞螺钉的拧入深度可以改变液体介质内部的压力，从而改变抛光膜的刚度，达到改变抛光过程中材料去除率的目的。
使用时，机床主轴带动本装置转动时，橡胶膜1与工件近似球面接触，但接触面积较大。由于橡胶膜1内侧的液体等压支撑，接触面积上的压力均匀分布。这样在抛光过程中达到均匀去除材料的效果，同时可以起到打乱点抛光时的加工表面纹理。支撑件、橡胶模、活塞螺钉、基体形成的封闭油腔压力可调，在抛光不同材质及不同面型的工件时，可以调整活塞螺钉选择合适的抛光压力。同时封闭油腔容积恒定，所以液体介质压力不变，可以保证抛光过程压力恒定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种面接触抛光装置，其特征在于：包括橡胶膜(1)、活塞螺钉(3)、支撑件(4)、基体(5)；所述的基体(5)中心处设有通孔(51)，通孔(51)内侧设有导向柱面和用于调整支撑件(4)位置的内螺纹；所述的支撑件(4)设置在基体(5)的上部；所述的支撑件(4)上部呈半球状，所述的支撑件(4)下部设有导向柱(41)；导向柱(41)上设有与通孔(51)内侧设有的内螺纹相匹配的外螺纹；导向柱(41)与导向柱面相匹配；所述的支撑件(4)中部还设有活塞孔(44)；活塞孔(44)内安装有活塞螺钉(3)；所述的橡胶膜(1)设置在支撑件(4)的外部；所述的橡胶膜(1)经固定装置密封固定在基体(5)上；所述的橡胶膜(1)端部是凸球面，橡胶膜(1)的底部有一个凸缘(11)；所述的活塞孔(44)为通孔；所述的活塞螺钉(3)与活塞孔(44)的圆柱形导向面、内螺纹配合；所述的活塞螺钉(3)与活塞孔(44)之间还设有密封圈，导向柱（41）与导向柱面之间设有密封圈，所述的活塞孔(44)下端开口位于导向柱(41)的下端面，所述的活塞孔(44)上端设有出液口(441)，出液口（441）穿过支撑件（4）上部与空腔（8）连通，所述的橡胶膜(1)外侧还设有抛光皮，所述的橡胶膜(1)与支撑件(4)上部之间设有空腔(8)；空腔(8)内填充有液体介质。
2.根据权利要求1所述的一种面接触抛光装置，其特征在于：所述的橡胶膜(1)的截面在各个部位厚度相同。
3.根据权利要求1所述的一种面接触抛光装置，其特征在于：橡胶膜(1)端部的内表面与支撑件(4)上部的曲率半径相同。
4.根据权利要求1所述的一种面接触抛光装置，其特征在于：所述的橡胶膜(1)底部的凸缘(11)经压盖(6)压紧固定在基体(5)的底面上侧；所述的压盖(6)的内侧设有与基体(5)的底部的外表面设有的外螺纹相匹配的螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种面接触抛光装置，其特征在于：旋转支撑件(4)能够使支撑件在基体(5)内部上下移动。
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