CN109304654A - 抛光机床及其辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抛光机床的辅助装置，包括底座，底座中部设置有圆柱形的通孔，通孔的下端可拆卸地套装于旋转轴端部，通孔的上端可拆卸地套装于待抛光工件端部，通孔内壁的下端安装有多个下微调器和多个下距离传感器，下微调器的内端部能够沿通孔径向伸缩，以使多个下距离传感器检测到的距离数据相等，通孔内壁的上端安装有多个上微调器和多个上距离传感器，上微调器的内端部能够沿通孔径向伸缩，以使多个上距离传感器检测到的距离数据相等。辅助装置结构简单，操作简便，可以进行微调，定位精度好，提高工作效率，其与其他部件可拆卸连接，能够应用于不同的抛光机床。本发明还公开一种包括上述辅助装置的抛光机床。

Description

抛光机床及其辅助装置
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辅助装置。此外，本发明还涉及一种包括上述辅助装置的抛光机床。
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辅助装置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辅助装置，通过微调器和距离传感器调整工件与旋转轴的相对位置，使两者同轴放置，操作简便，定位精度良好。本发明的另一目的是提供一种包括上述辅助装置的抛光机床。
为解决上述技术问题，本发明提供一种抛光机床的辅助装置，包括底座，所述底座中部设置有圆柱形的通孔，所述通孔的下端可拆卸地套装于抛光机床的旋转轴端部，所述通孔的上端可拆卸地套装于待抛光工件端部，所述通孔内壁的下端安装有多个下微调器和用于检测与旋转轴端部的外周侧面距离的多个下距离传感器，所述下微调器的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动旋转轴端部的外周侧面，以使多个所述下距离传感器检测到的距离数据相等，所述通孔内壁的上端安装有多个上微调器和用于检测与工件端部的外周侧面距离的多个上距离传感器，所述上微调器的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面，以使多个所述上距离传感器检测到的距离数据相等。
优选地，包均匀分布的三个所述下微调器和对应所述下微调器位置设置的三个所述下距离传感器，三个所述下微调器位于同一水平面，三个所述下距离传感器位于同一水平面，还包括均匀分布的三个所述上微调器和对应所述上微调器位置设置的三个所述上距离传感器，三个所述上微调器位于同一水平面，三个所述上距离传感器位于同一水平面。
优选地，所述下微调器和所述上微调器为贯穿底座侧壁的螺旋微调器。
优选地，所述底座上端安装有三个粗锁装置，所述粗锁装置的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面。
优选地，通孔具体为阶梯孔，所述阶梯孔的台阶位于所述下微调器和所述上微调器之间，所述阶梯孔下端的直径小于所述阶梯孔上端的直径，所述台阶处设置有多个卡位件，所述卡位件能够与旋转轴上端面相抵。
优选地，所述底座具体为两端开口的圆柱形阶梯套筒。
优选地，所述底座上端设置有通信连接所述下距离传感器和所述上距离传感器的显示屏，所述显示屏用于显示所述下距离传感器和所述上距离传感器检测到的距离数据。
优选地，所述底座上设置有用于数据线穿过的过线孔，所述数据线连接所述显示屏以及所述下距离传感器和所述上距离传感器。
本发明提供一种抛光机床，包括旋转轴和可拆卸地套装于所述旋转轴的辅助装置，所述辅助装置具体为上述任意一项所述的辅助装置。
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辅助装置，包括底座，底座中部设置有圆柱形的通孔，通孔的下端可拆卸地套装于旋转轴端部，通孔的上端可拆卸地套装于待抛光工件端部，通孔内壁的下端安装有多个下微调器和用于检测与旋转轴端部的外周侧面距离的多个下距离传感器，下微调器的内端部能够沿通孔径向伸缩，用于推动旋转轴端部的外周侧面，以使多个下距离传感器检测到的距离数据相等，通孔内壁的上端安装有多个上微调器和用于检测与工件端部的外周侧面距离的多个上距离传感器，上微调器的内端部能够沿通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面，以使多个上距离传感器检测到的距离数据相等。
加工过程中，底座的通孔的下端套装于旋转轴端部，通过下微调器和下距离传感器调整两者的相对位置，使通孔与旋转轴同轴设置，然后将工件的端部放入通孔的上端，通过上微调器和上距离传感器调整两者的相对位置，使通孔与工件同轴设置，从而实现旋转轴与工件同轴设置，然后取下辅助装置即可，以进行后续抛光。辅助装置结构简单，操作简便，可以进行微调，定位精度好，提高工作效率，其与其他部件可拆卸连接，能够应用于不同的抛光机床。
本发明还提供一种包括上述辅助装置的抛光机床，由于上述辅助装置具有上述技术效果，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为本发明所提供的辅助装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的辅助装置的一种具体实施方式的主视示意图；
图3为本发明所提供的抛光机床的一种具体实施方式中旋转轴的安装示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种抛光机床的辅助装置，通过微调器和距离传感器调整工件与旋转轴的相对位置，使两者同轴放置，操作简便，定位精度良好。本发明的另一核心是提供一种包括上述辅助装置的抛光机床。
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至图3，图1为本发明所提供的辅助装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的辅助装置的一种具体实施方式的主视示意图；图3为本发明所提供的抛光机床的一种具体实施方式中旋转轴的安装示意图。
本发明具体实施方式提供的一种抛光机床的辅助装置，主体结构为底座1，底座1中部设置有圆柱形的通孔，通孔的两端位于底座1的上下两端。安装过程中通孔的下端可拆卸地套装于抛光机床的旋转轴9端部，待抛光工件的端部由通孔的上端伸入通孔内，即通孔的上端可拆卸地套装于待抛光工件端部。
通孔内壁的下端，即对应旋转轴9端部的位置安装有多个下微调器2和多个下距离传感器3，下距离传感器3位于通孔的内壁，用于检测内壁与旋转轴9端部的外周侧面之间的直线距离，下距离传感器3的检测路径垂直指向通孔的轴线，旋转轴9端部位于通孔内时，旋转轴9的轴线偏离通孔的轴线时，旋转轴9外周侧面不同位置距离通孔内壁的直线距离会不同，此时多个下距离传感器3即会获取多个数值不同的距离数据，表示旋转轴9与通孔不同轴。此时下微调器2的内端部能够沿通孔径向伸缩，与旋转轴9端部的外周侧面接触，并从不同方向推动旋转轴9的端部，旋转轴9固定不同，底座1会产生移动，即底座1与旋转轴9相对运动，运动过程中下距离传感器3检测到的距离数据也会产生变化，直至多个下距离传感器3获取的距离相等，表示旋转轴9与通孔同轴，两者轴线重合。
通孔内壁的上端即对应工件端部的位置安装有多个上微调器4和多个上距离传感器5，上距离传感器5位于通孔的内壁，用于检测内壁与工件端部的外周侧面之间的直线距离，上距离传感器5的检测路径垂直指向通孔的轴线，工件端部位于通孔内时，工件的轴线偏离通孔的轴线时，工件外周侧面不同位置距离通孔内壁的直线距离会不同，此时多个上距离传感器5即会获取多个数值不同的距离数据，表示旋工件与通孔不同轴。此时上微调器4的内端部能够沿通孔径向伸缩，与工件端部的外周侧面接触，并从不同方向推动工件的端部，底座1固定不同，工件会产生移动，即底座1与工件相对运动，运动过程中上距离传感器5检测到的距离数据也会产生变化，直至多个上距离传感器5获取的距离相等，表示工件与通孔同轴，两者轴线重合。
加工过程中，底座1的通孔的下端套装于旋转轴9端部，通过下微调器2和下距离传感器3调整两者的相对位置，使通孔与旋转轴9同轴设置，然后将工件的端部放入通孔的上端，通过上微调器4和上距离传感器5调整两者的相对位置，使通孔与工件同轴设置，从而实现旋转轴9与工件同轴设置，然后取下底座1即可，以进行后续抛光。辅助装置结构简单，操作简便，可以进行微调，定位精度好，提高工作效率，其与其他部件可拆卸连接，能够应用于不同的抛光机床。
具体地，设置均匀分布的三个下微调器2即可实现全方位的位置调整，三个下微调器2位于同一水平面，同时设置三个下距离传感器3，三个下距离传感器3位于同一水平面，同样地，设置均匀分布的三个上微调器4即可实现全方位的位置调整，三个上微调器4位于同一水平面，同时设置三个上距离传感器5即可实现全方位的距离检测，对应上微调器4的位置设置，即上距离传感器5靠近上微调器4设置，三个上距离传感器5位于同一水平面，也可根据情况调整部件的数量及布置方式。
其中，下微调器2和上微调器4为贯穿底座1侧壁的螺旋微调器，螺旋微调器的内端部位于通孔内，螺旋微调器的外端部位于底座1外部，设置有旋钮，旋转旋钮即可使螺旋微调器的内端部沿通孔径向伸缩，也可采用其他类型的微调器，均在本发明的保护范围之内。
进一步地，可以在底座1上端安装有三个粗锁装置6，粗锁装置6的内端部能够沿通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面，其结构类似于三爪卡盘，粗锁装置6的外端部同样设置有旋钮，旋转旋钮即可使粗锁装置6的内端部沿通孔径向伸缩，实现对工件位置的粗调定位。
在本发明具体实施方式提供的辅助装置中，通孔具体为阶梯孔，阶梯孔的台阶位于下微调器2和上微调器4之间，阶梯孔下端的直径小于阶梯孔上端的直径，即下微调器2位于通孔的细端，上微调器4位于通孔的粗端，且阶梯孔下端的直径与旋转轴9的直径匹配，使旋转轴9能够伸入通孔的下端，并能够有一定的活动空间，便于位置调整，同时能够适应不同尺寸的旋转轴9。底座1可以为两端开口的圆柱形阶梯套筒，与阶梯孔尺寸匹配，下端细上端粗。
为了保证安装稳定，在台阶处设置有多个卡位件7，不影响工件与旋转轴9正常接触，底座1套装于旋转轴9时，卡位件7的下端面能够与旋转轴9上端面相抵，实现竖直方向的限位。
在上述各具体实施方式提供的辅助装置的基础上，底座1上端设置有通信连接下距离传感器3和上距离传感器5的显示屏8，显示屏8用于显示下距离传感器3和上距离传感器5检测到的距离数据。显示屏8下方有电路板，将各个距离传感器收集到的信息显示在显示屏8上，提示调距过程，了解调节效果。
具体地，底座1上设置有用于数据线穿过的过线孔，下距离传感器3和上距离传感器5安装于通孔内壁，后端连接数据线，穿过过线孔，数据线的另一端连接显示屏8的电路板。
具体安装过程为将底座1套在旋转轴9上，使卡位件7与旋转轴9上表面接触。通过观察显示屏8上显示的数据调节三个下微调器2，直至三个下距离传感器3检测的距离都相同，表示通孔与旋转轴9同轴。将工件由通孔的上端放入通孔，工件的下端与旋转轴9的上端接触。通过旋转侧面的旋钮使三个粗锁装置6往轴心前进，直到夹紧工件，粗调工件位置，使两者轴线尽可能靠近，再通过旋转侧面的旋钮使三个粗锁装置6离开轴心返回初始位置。使旋转轴9具有磁性，使工件吸附。通过观察显示屏8上显示的数据调节三个上微调器4，直至三个上距离传感器5检测的距离都相同，表示通孔与工件同轴，即旋转轴9与工件同轴。控制三个上微调器4和三个下微调器2向外移动，远离接触面，拆除底座1，开始进行抛光作业。
除了上述辅助装置，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述辅助装置的抛光机床，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辅助装置进行了详细介绍。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)

1.一种抛光机床的辅助装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)中部设置有圆柱形的通孔，所述通孔的下端可拆卸地套装于抛光机床的旋转轴(9)端部，所述通孔的上端可拆卸地套装于待抛光工件端部，所述通孔内壁的下端安装有多个下微调器(2)和用于检测与旋转轴(9)端部的外周侧面距离的多个下距离传感器(3)，所述下微调器(2)的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动旋转轴(9)端部的外周侧面，以使多个所述下距离传感器(3)检测到的距离数据相等，所述通孔内壁的上端安装有多个上微调器(4)和用于检测与工件端部的外周侧面距离的多个上距离传感器(5)，所述上微调器(4)的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面，以使多个所述上距离传感器(5)检测到的距离数据相等。
2.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，包均匀分布的三个所述下微调器(2)和对应所述下微调器(2)位置设置的三个所述下距离传感器(3)，三个所述下微调器(2)位于同一水平面，三个所述下距离传感器(3)位于同一水平面，还包括均匀分布的三个所述上微调器(4)和对应所述上微调器(4)位置设置的三个所述上距离传感器(5)，三个所述上微调器(4)位于同一水平面，三个所述上距离传感器(5)位于同一水平面。
3.根据权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，所述下微调器(2)和所述上微调器(4)为贯穿底座(1)侧壁的螺旋微调器。
4.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于，所述底座(1)上端安装有三个粗锁装置(6)，所述粗锁装置(6)的内端部能够沿所述通孔径向伸缩，用于推动工件端部的外周侧面。
5.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，通孔具体为阶梯孔，所述阶梯孔的台阶位于所述下微调器(2)和所述上微调器(4)之间，所述阶梯孔下端的直径小于所述阶梯孔上端的直径，所述台阶处设置有多个卡位件(7)，所述卡位件(7)能够与旋转轴(9)上端面相抵。
6.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述底座(1)具体为两端开口的圆柱形阶梯套筒。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的辅助装置，其特征在于，所述底座(1)上端设置有通信连接所述下距离传感器(3)和所述上距离传感器(5)的显示屏(8)，所述显示屏(8)用于显示所述下距离传感器(3)和所述上距离传感器(5)检测到的距离数据。
8.根据权利要求7所述的辅助装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有用于数据线穿过的过线孔，所述数据线连接所述显示屏(8)以及所述下距离传感器(3)和所述上距离传感器(5)。
9.一种抛光机床，其特征在于，包括旋转轴(9)和可拆卸地套装于所述旋转轴(9)的辅助装置，所述辅助装置具体为权利要求1至8任意一项所述的辅助装置。
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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