CN109227284A - 抛光机床及其夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抛光机床的夹具，包括用于套装连接抛光机床的旋转轴端部的底座和用于夹紧待抛光工件端部的工件轴套，还包括角度调整装置，角度调整装置的上端连接工件轴套，角度调整装置的下端连接底座，调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节工件轴套与竖直方向的夹角。提高工作效率，能够进行微调，装置结构简单，造价低廉，使用方便，夹紧的同时进行位置校正，产品质量高，使用效果好，保证工件加工品质的稳定一致，解决了传统人工操作抛光设备所带来的工件抛光精度不一样，废品率大的问题。本发明还公开一种包括上述夹具的抛光机床。

Description

抛光机床及其夹具
技术领域
本发明涉及加工机床领域，特别是涉及一种抛光机床的夹具。此外，本发明还涉及一种包括上述夹具的抛光机床。
背景技术
目前，各种光学系统在军事、民用等领域都起着不可替代的作用，而日益突出的重要作用使得光学系统对光学元件的精度要求也越来越高。在超精密加工领域，待抛光工件放置于旋转轴，旋转轴带动工件旋转进行抛光，因此工件与旋转轴同轴摆放是一道重要的加工工序，其同轴精度会严重影响工件抛光后的光学性能。
在传统的光学元件加工中，主要是依靠人工操作或普通夹具夹持设备的方式完成的，这样不仅会使得成本增高、生产效率变慢，更重要的是摆放的精度无法保证，主要是因为人工操作或普通夹具夹持的方式无法保持旋转轴与工件之间的同轴，导致抛光工件的表面抛光程度与设定的参数不一致，容易出现废品。即通过人工调节，再通过千分表检测，对操作人员技术要求高，所耗时间长，过程繁琐，而且精度不高。通过普通的夹具实现调同轴，受夹具本身的精度影响，且无法进行微调，无法确定调同轴效果。
因此，如何提供一种保证旋转轴与工件同轴度的夹具是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抛光机床的夹具，通过角度调整装置能够调节工件与竖直方向的夹角，使工件与旋转轴同轴放置，能够进行微调，定位精度良好。本发明的另一目的是提供一种包括上述夹具的抛光机床。
为解决上述技术问题，本发明提供一种抛光机床的夹具，包括用于套装连接抛光机床的旋转轴端部的底座和用于夹紧待抛光工件端部的工件轴套，还包括角度调整装置，所述角度调整装置的上端连接所述工件轴套，所述角度调整装置的下端连接所述底座，所述调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节所述工件轴套与竖直方向的夹角。
优选地，所述角度调整装置包括凸球面轴套和凹球面轴套，所述凹球面轴套的下端连接所述底座，所述凹球面轴套的上端面为凹球面，所述凸球面轴套的下端面为与所述凹球面配合的凸球面，所述凸球面轴套的上端连接所述工件轴套，所述凸球面与所述凹球面接触并能够相对滚动。
优选地，所述工件轴套内部设置有第一竖向阶梯孔，所述第一竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，工件底部伸入所述第一竖向阶梯孔的上端，所述第一竖向阶梯孔的台阶用于支撑工件底部端面，所述工件轴套上端安装有径向贯穿所述工件轴套外壁的第一锁紧螺栓，所述第一锁紧螺栓的内端能够顶紧工件外周侧面。
优选地，所述凸球面轴套内部设置有第二竖向阶梯孔，所述第二竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，所述工件轴套底部伸入所述第二竖向阶梯孔的上端，所述第二竖向阶梯孔的台阶用于支撑所述工件轴套底部端面，所述凸球面轴套上端安装有径向贯穿所述凸球面轴套外壁的第二锁紧螺栓，所述第二锁紧螺栓的内端能够顶紧所述工件轴套外周侧面。
优选地，所述凹球面轴套上端的外周设置有下定位台，所述凸球面轴套下端的外周设置有上定位台，所述上定位台和所述下定位台相对设置且具有间隔，所述上定位台和所述下定位台上设置有相对的定位孔，定位螺栓能够穿过所述定位孔并固定所述上定位台和所述下定位台的相对位置。
优选地，所述第一锁紧螺栓、所述第二锁紧螺栓和所述定位螺栓具体为内六角螺栓。
优选地，所述底座内部设置有第三竖向阶梯孔，所述第三竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，所述凹球面轴套底部伸入所述第三竖向阶梯孔的上端，所述第三竖向阶梯孔的台阶用于支撑所述凹球面轴套底部端面，所述第三竖向阶梯孔的下端套装于旋转轴端部。
优选地，所述第三竖向阶梯孔上端的内周侧面与所述凹球面轴套底部的外周侧面之间具有间隔，所述底座上端安装有围绕所述第三竖向阶梯孔且径向贯穿所述底座外壁的多个螺纹旋钮，所述螺纹旋钮的内端能够顶紧所述凹球面轴套外周侧面，以调整所述凹球面轴套的水平位置。
本发明提供一种抛光机床，包括旋转轴和套装于所述旋转轴的夹具，所述夹具具体为上述任意一项所述的夹具。
优选地，所述抛光机床具体为光学曲面镜片精密五轴抛光机床。
本发明提供一种抛光机床的夹具，包括用于套装连接抛光机床的旋转轴端部的底座和用于夹紧待抛光工件端部的工件轴套，还包括角度调整装置，角度调整装置的上端连接工件轴套，角度调整装置的下端连接底座，调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节工件轴套与竖直方向的夹角。
工作过程中，底座连接旋转轴，工件轴套连接工件，并通过角度调整装置连接底座和工件轴套，角度调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节工件轴套与竖直方向的夹角，使工件与旋转轴同轴放置，对于同一系列的工件，直接取下已加工好的工件，换上下一个待加工工件即可，无需变动角度调整装置的位置和角度，提高工作效率，能够进行微调，装置结构简单，造价低廉，使用方便，夹紧的同时进行位置校正，产品质量高，使用效果好，保证工件加工品质的稳定一致，解决了传统人工操作抛光设备所带来的工件抛光精度不一样，废品率大的问题。
本发明还提供一种包括上述夹具的抛光机床，由于上述夹具具有上述技术效果，上述抛光机床也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的夹具的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的夹具的一种具体实施方式的剖面示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种抛光机床的夹具，通过角度调整装置能够调节工件与竖直方向的夹角，使工件与旋转轴同轴放置，能够进行微调，定位精度良好。本发明的另一核心是提供一种包括上述夹具的抛光机床。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供的夹具的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的夹具的一种具体实施方式的剖面示意图。
本发明具体实施方式提供一种抛光机床的夹具，包括底座1、工件轴套2和角度调整装置，底座1用于套装连接抛光机床的旋转轴端部，工件轴套2用于夹紧待抛光工件端部，角度调整装置的上端连接工件轴套2，角度调整装置的下端连接底座1，调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节工件轴套2与竖直方向的夹角。
工作过程中，底座1连接旋转轴，工件轴套2连接工件，并通过角度调整装置连接底座1和工件轴套2，角度调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节工件轴套2与竖直方向的夹角，使工件与旋转轴同轴放置，对于同一系列的工件，直接取下已加工好的工件，换上下一个待加工工件即可，无需变动角度调整装置的位置和角度，提高工作效率，能够进行微调，装置结构简单，造价低廉，使用方便，夹紧的同时进行位置校正，产品质量高，使用效果好，保证工件加工品质的稳定一致，解决了传统人工操作抛光设备所带来的工件抛光精度不一样，废品率大的问题。
具体地，角度调整装置包括凸球面轴套3和凹球面轴套4，凹球面轴套4的下端连接底座1，凹球面轴套4的上端面为凹球面，凸球面轴套3的下端面为与凹球面配合的凸球面，凸球面轴套3的上端连接工件轴套2，凸球面与凹球面接触并能够相对滚动。使凸球面轴套3能够相对于凹球面轴套4摆动，做空间旋转运动，可以在一个倒锥形范围内摆动。也可采用两个转轴相互垂直的转轴实现空间旋转，均在本发明的保护范围之内。
为了稳定放置工件，工件轴套2内部设置有第一竖向阶梯孔，第一竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，工件底部伸入第一竖向阶梯孔的上端，第一竖向阶梯孔的台阶用于支撑工件底部端面，同时工件轴套2上端安装有第一锁紧螺栓5，第一锁紧螺栓5径向贯穿工件轴套2外壁，其内端进入第一竖向阶梯孔，通过旋转第一锁紧螺栓5，内端能够顶紧工件外周侧面，实现对工件的夹紧。
进一步地，凸球面轴套3内部设置有第二竖向阶梯孔，第二竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，工件轴套2底部伸入第二竖向阶梯孔的上端，第二竖向阶梯孔的台阶用于支撑工件轴套2底部端面，同时凸球面轴套3上端安装有第二锁紧螺栓6，第二锁紧螺栓6径向贯穿凸球面轴套3外壁，其内端进入第二竖向阶梯孔，第二锁紧螺栓6的内端能够顶紧工件轴套2外周侧面，实现对工件轴套2的夹紧。具体地，也可设置多个第二锁紧螺栓6，围绕第二竖向阶梯孔均匀设置。
在本发明具体实施方式提供的夹具中，凹球面轴套4上端的外周设置有向外延伸的下定位台41，凸球面轴套3下端的外周设置有向外延伸的上定位台31，上定位台31和下定位台41相对设置且具有间隔，上定位台31和下定位台41上设置有相对的定位孔，定位螺栓7能够穿过定位孔并固定上定位台31和下定位台41的相对位置。凸球面轴套3摆动的过程中，上定位台31和下定位台41之间的间隔能够避免干涉，使凸球面轴套3能够在倒锥形范围内自由摆动，同时通过分布设置多个定位螺栓7，即可固定上定位台31和下定位台41的相对位置，还可通过旋转定位螺栓7进行位置的微调。为了节省操作空间，便于连接，第一锁紧螺栓5、第二锁紧螺栓6和定位螺栓7可以为内六角螺栓，当然也可采用其他类型的螺栓。
在上述各具体实施方式提供的夹具的基础上，底座1内部设置有第三竖向阶梯孔，第三竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，凹球面轴套4底部伸入第三竖向阶梯孔的上端，第三竖向阶梯孔的台阶用于支撑凹球面轴套4底部端面，第三竖向阶梯孔的下端套装于旋转轴端部。
第三竖向阶梯孔上端的内周侧面与凹球面轴套4底部的外周侧面之间具有间隔，即第三竖向阶梯孔上端的直径略大于凹球面轴套4底部的直径，底座1上端安装有围绕第三竖向阶梯孔的多个螺纹旋钮8，多个螺纹旋钮8径向贯穿底座1外壁，其内端进入第三竖向阶梯孔，螺纹旋钮8的内端能够顶紧凹球面轴套4外周侧面，以调整凹球面轴套4的水平位置。
具体工作过程为：首先准备夹具，工件轴套2的底端伸入凸球面轴套3的第二竖向阶梯孔的上端并与台阶相抵，拧紧第二锁紧螺栓6，锁紧工件轴套2，将凸球面轴套3的凸球面放入凹球面轴套4的凹球面内，并使上定位台31和下定位台41的定位孔相对，穿入定位螺栓7，但并不锁紧。凹球面轴套4的底端伸入底座1的第三竖向阶梯孔的上端并与台阶相抵，安装螺纹旋钮8但是并不拧紧，将第三竖向阶梯孔的下端套装于抛光机床的旋转轴，并稳定连接，使夹具能够与旋转轴同步旋转。
加工过程中，把待抛光工件的底端伸入工件轴套2的第一竖向阶梯孔的上端并与台阶相抵，拧紧第一锁紧螺栓5，锁紧工件。由于第三竖向阶梯孔上端的直径略大于凹球面轴套4底部的直径，凹球面轴套4能够在一定范围内水平移动，可以通过控制多个螺纹旋钮8的拧入深度，调整并固定凹球面轴套4的水平位置。进一步地，可以通过摆动凸球面轴套3，调整工件与竖直方向的夹角，操作过程中用千分表等工具检测工件与旋转轴是否同轴，不断微调直至同轴后，锁定定位螺栓6，保持夹具位置和角度不变，开始进行抛光。对于同一系列的工件，直接取下已加工好的工件，换上下一个待加工工件即可，无需变动角度调整装置的位置和角度，提高工作效率。
除了上述夹具，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述夹具的抛光机床，该抛光机床其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
具体地，上述抛光机床可以是光学曲面镜片精密五轴抛光机床。
以上对本发明所提供的抛光机床及其夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抛光机床的夹具，其特征在于，包括用于套装连接抛光机床的旋转轴端部的底座(1)和用于夹紧待抛光工件端部的工件轴套(2)，还包括角度调整装置，所述角度调整装置的上端连接所述工件轴套(2)，所述角度调整装置的下端连接所述底座(1)，所述调整装置的上端能够相对于下端摆动，以调节所述工件轴套(2)与竖直方向的夹角。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述角度调整装置包括凸球面轴套(3)和凹球面轴套(4)，所述凹球面轴套(4)的下端连接所述底座(1)，所述凹球面轴套(4)的上端面为凹球面，所述凸球面轴套(3)的下端面为与所述凹球面配合的凸球面，所述凸球面轴套(3)的上端连接所述工件轴套(2)，所述凸球面与所述凹球面接触并能够相对滚动。
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述工件轴套(2)内部设置有第一竖向阶梯孔，所述第一竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，工件底部伸入所述第一竖向阶梯孔的上端，所述第一竖向阶梯孔的台阶用于支撑工件底部端面，所述工件轴套(2)上端安装有径向贯穿所述工件轴套(2)外壁的第一锁紧螺栓(5)，所述第一锁紧螺栓(5)的内端能够顶紧工件外周侧面。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述凸球面轴套(3)内部设置有第二竖向阶梯孔，所述第二竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，所述工件轴套(2)底部伸入所述第二竖向阶梯孔的上端，所述第二竖向阶梯孔的台阶用于支撑所述工件轴套(2)底部端面，所述凸球面轴套(3)上端安装有径向贯穿所述凸球面轴套(3)外壁的第二锁紧螺栓(6)，所述第二锁紧螺栓(6)的内端能够顶紧所述工件轴套(2)外周侧面。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述凹球面轴套(4)上端的外周设置有下定位台(41)，所述凸球面轴套(3)下端的外周设置有上定位台(31)，所述上定位台(31)和所述下定位台(41)相对设置且具有间隔，所述上定位台(31)和所述下定位台(41)上设置有相对的定位孔，定位螺栓(7)能够穿过所述定位孔并固定所述上定位台(31)和所述下定位台(41)的相对位置。
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述第一锁紧螺栓(5)、所述第二锁紧螺栓(6)和所述定位螺栓(7)具体为内六角螺栓。
7.根据权利要求2至6任意一项所述的夹具，其特征在于，所述底座(1)内部设置有第三竖向阶梯孔，所述第三竖向阶梯孔上端的直径大于下端的直径，所述凹球面轴套(4)底部伸入所述第三竖向阶梯孔的上端，所述第三竖向阶梯孔的台阶用于支撑所述凹球面轴套(4)底部端面，所述第三竖向阶梯孔的下端套装于旋转轴端部。
8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述第三竖向阶梯孔上端的内周侧面与所述凹球面轴套(4)底部的外周侧面之间具有间隔，所述底座(1)上端安装有围绕所述第三竖向阶梯孔且径向贯穿所述底座(1)外壁的多个螺纹旋钮(8)，所述螺纹旋钮(8)的内端能够顶紧所述凹球面轴套(4)外周侧面，以调整所述凹球面轴套(4)的水平位置。
9.一种抛光机床，其特征在于，包括旋转轴和套装于所述旋转轴的夹具，所述夹具具体为权利要求1至8任意一项所述的夹具。
10.根据权利要求9所述的抛光机床，其特征在于，所述抛光机床具体为光学曲面镜片精密五轴抛光机床。
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