CN204413841U - 一种磨抛机的行星旋转夹持机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磨抛机的行星旋转夹持机构，包括用于夹持待加工工件的夹持部以及驱动所述夹持部以所述磨盘磨抛面的垂线为轴线旋转的驱动部；所述驱动部包括驱动电机，连接于驱动电机动力输出端的行星齿轮，以及与行星齿轮相啮合的中心齿轮，所述夹持部与所述行星齿轮通过夹持部连接件相连并同步转动。采用本实用新型的行星旋转夹持机构，通过多个行星齿轮转动，从而能够同时对多个金刚石颗粒进行研磨，更大程度上提高了工作效率的同时，还能保证中心齿轮在周向上受力更加均衡，运行更加平稳。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密机械加工技术领域，尤其涉及一种磨抛机的行星旋转夹持机构。
背景技术
金刚石以其独特的物理机械性能，尤其是它极高的硬度，在工业制造和科学技术研究领域有着难以替代的应用。美国于上个世纪50 年代末，为适应超精密切削技术的发展要求开发了SPDT（Single Point Diamond Turning）技术。该技术中金刚石作为切削刀具制造材料，这也使得金刚石刀具制造技术成为了超精密机械加工领域里的关键技术。金刚石本身有着强烈的各向异性。这种性质表现在摩擦特性上最典型的就是金刚石不同的晶面晶向的材料去除效率在同样的机械研磨条件下呈现出显著的差异。实际中在对金刚石的某一个晶面研磨加工时，为了提高效率，总是要逐渐的调整，找到材料去除率高的研磨方向，而具体的表征研磨方向的参数数值却难以得到。
鉴于此，中国专利文献CN 103616394 A公开了一种确定金刚石研磨晶向的方法，通过预先提供一个研磨面与需要研磨加工表面形成的一条棱作为参考晶向的办法，只需要对晶面晶向做初始的标定，就可以在后续的研磨加工中采用激光共聚焦显微镜测量出具体研磨方向的表征参数，不需要记录金刚石工件放置的空间位置和姿态，方便快捷。然而，在对金刚石进行磨抛之前首先要确定金刚石研磨晶向的这一步骤，本身就大大地降低了金刚石磨抛作业效率。因此，有必要设计出一种新型的磨抛机机构以及金刚石的磨抛方法来克服上述现有技术中的缺陷，做到真正的有效提高作业效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够大幅度提高效率的磨抛机的行星旋转夹持机构。
为了实现上述目的，本实用新型的磨抛机的行星旋转夹持机构，包括用于夹持待加工工件的夹持部以及驱动所述夹持部以所述磨盘磨抛面的垂线为轴线旋转的驱动部；所述驱动部包括驱动电机，连接于驱动电机动力输出端的行星齿轮，以及与行星齿轮相啮合的中心齿轮，所述夹持部与所述行星齿轮通过夹持部连接件相连并同步转动。
每个所述夹持部连接件设置于一外套筒内，并且所述夹持部连接件与所述外套筒之间设置有轴承；多个所述外套筒平行设置于一行星轴盘上，所述行星轴盘将多个所述外套筒固定连为一体。
在所述行星轴盘上开设有下主轴孔，与所述驱动电机的动力输出端相连的主轴穿过所述下主轴孔后与位于行星轴盘下方的第三锁紧螺母相连，并且在所述主轴与所述行星轴盘之间设置有键。
所述夹持部包括工装夹具体，在所述工装夹具体上设置有弹簧机构，用于将待加工工件顶在磨盘的磨抛面上。
所述工装夹具体上设置有多个弹簧机构。
所述工装夹具体为盘状，所述多个弹簧机构均匀分布在所述工装夹具体的周向上。
所述夹持部与所述夹持部连接件通过锁紧装置可分离地连接。
所述锁紧装置包括一端连接在夹持部，另一端设置有一球状体的连接柱，还包括位于夹持部连接件上用于球状体插入的锥形筒；所述锥形筒的侧壁周向上设置有至少一个从所述锥形筒的用于所述球状体插入的插入端起始并沿着所述锥形筒轴向延伸的分裂槽，从而能够使所述锥形筒的插入端的直径能够随着所述球状体的插入而扩张；在所述锥形筒的内壁靠近所述插入端的一侧设置有凹槽状的球状体容腔。
所述锥形筒外侧设置有筒状的隔套，所述隔套设置有与所述锥形筒外壁形状相对应的倾斜内壁；所述锥形筒通过一推杆与一动力装置相连，所述动力装置能够通过所述推杆带动所述锥形筒伸出或缩回所述隔套。
所述夹持部连接件为筒状，所述锥形筒位于所述夹持部连接件内部，夹持部连接件的一端用于所述球状体插入，另一端用于提供所述推杆与所述动力装置相连的通道；所述推杆与所述动力装置相连的一端为T形，所述推杆外侧套有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧一端顶住所述推杆的T形端，另一端顶住所述隔套。
采用上述技术方案，本实用新型的磨抛机的行星旋转夹持机构，在磨抛过程中使金刚石颗粒绕磨盘磨抛面的垂线进行360°旋转，从而磨盘能够在金刚石颗粒的各个晶向进行研磨，一方面省去了现有技术中需要确定金刚石颗粒研磨晶向的步骤，有效地提高了工作效率，另一方面能保持磨盘均匀消耗，从而无需修整，延长了工具的使用寿命；采用行星齿轮传动机构，通过行星齿轮转动，从而能够同时对多个金刚石颗粒进行研磨，更大程度上提高了工作效率的同时，还能保证中心齿轮在周向上受力更加均衡，运行更加平稳。
附图说明
图1为采用本实用新型结构的磨抛机的整体结构示意图。
图2为夹持单元的分解结构示意图。
图3为夹持单元的局部剖视图。
图4为夹持单元的局部分解示意图。
图5为夹持部的剖视图。
图6为夹持部的分解示意图。
图7为夹持单元的立体局部剖视图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
本实施例提供一种磨抛机的行星旋转夹持机构，安装于磨抛机上。如图1所示，所述磨抛机包括机架1以及位于机架1上的磨盘单元2，所述磨盘单元2中的磨盘磨抛面水平设置，在所述磨盘单元2上方设置有夹持单元3。
在所述机架1上还设置有用于驱动所述夹持单元3整体上下移动的升降电机4以及触摸屏控制面板5，所述夹持单元3设置有升降支架34，所述升降支架34连接一滑块，所述滑块安装在竖直设置的直线导轨6上。
如图2所示，所述夹持单元3包括用于夹持待加工工件的夹持部31以及驱动所述夹持部以所述磨盘磨抛面的垂线为轴线旋转的驱动部32，所述夹持部的旋转可以是自转，也可以是公转，也可以是在自转的同时进行公转。
具体地，所述夹持部31，如图5、6所示，包括工装夹具体311，在所述工装夹具体311上设置有弹簧机构，用于将待加工工件顶在磨盘的磨抛面上。
所述弹簧机构包括在磨盘磨抛面的垂线方向上设置的导向孔312，第一压缩弹簧313位于所述导向孔312内并且一端固定，另一端顶住装有待加工工件100的工件连接部314。
所述工件连接部314包括靠近所述第一压缩弹簧313一侧的连接杆部314a，所述连接杆部314a插入到所述导向孔312内。
所述连接杆部314a与所述第一压缩弹簧313接触端为T形，所述导向孔312的孔壁上设置有用于阻挡连接杆部314a的T形端部的限位凸起部315。
所述工装夹具体311上开设有安装孔316以及插入安装孔316的安装座317，所述导向孔312位于所述安装座317内。
所述安装孔316的孔壁设置有台肩316a，使得所述安装孔316的在所述台肩316a靠近所述磨盘磨抛面一侧（即所述台肩316a的下侧）的孔径，大于所述安装孔316的在所述台肩316a远离所述磨盘磨抛面一侧（即所述台肩316a的上侧）的孔径；所述安装座317开设有导向孔312的一端的相反的一端穿过所述安装孔316后与一第一锁紧螺母350固定；所述安装座317侧壁上设置有顶在所述台肩316a上的凸台结构317a，当第一锁紧螺母350拧紧在所述安装座317上部后，所述凸台结构317a卡紧在所述台肩316a上，从而将所述安装座317固定在所述工装夹具体311上。
所述工装夹具体311上设置有多个弹簧机构。也就是说，每一个工装夹具体311可以夹持多个待加工工件。
所述工装夹具体311为盘状，所述多个弹簧机构均匀分布在所述工装夹具体311的周向上。
如图2、3、4、7所示，所述驱动部32包括驱动电机321以及齿轮传动机构。
所述齿轮传动机构包括连接于驱动电机321动力输出端的行星齿轮323，以及与行星齿轮323相啮合的中心齿轮322，所述夹持部31与所述从动齿轮323通过夹持部连接件33相连并同步转动。
所述行星齿轮323为多个，与之相对应地，所述夹持部31、所述夹持部连接件33分别为多个。
每个所述夹持部连接件33设置于一外套筒331内，并且所述夹持部连接件33与所述外套筒331之间设置有上轴承327a和下轴承327b，二者能够相对旋转。
所述夹持部连接件33位于所述工装夹具体311的轴线位置，通过夹持部连接件33的旋转，带动所述工装夹具体311旋转，从而使位于工装夹具体311上的多个待加工工件一同旋转。
多个所述外套筒331平行设置于一行星轴盘338上，所述行星轴盘338将多个所述外套筒331固定连为一体。
在所述行星轴盘338上开设有下主轴孔338a，与驱动电机321的动力输出端相连的主轴324穿过所述下主轴孔338a后与位于行星轴盘338下方的第三锁紧螺母365相连，所述第三锁紧螺母365能够将所述行星轴盘338锁紧在所述主轴324上，并且在所述主轴324与所述行星轴盘338之间设置有键，从而主轴324的转动能够带动行星轴盘338以及外套筒331、行星齿轮323一同转动。
所述夹持部31与所述夹持部连接件33通过锁紧装置可分离地连接。
所述锁紧装置包括一端连接在夹持部31，另一端设置有一球状体318的连接柱319，还包括位于夹持部连接件33上用于球状体插入的锥形筒333。所述连接柱319连接一莫氏锥柄340，莫氏锥柄340连接至所述工装夹具体311。
所述锥形筒333的侧壁周向上设置有至少一个从所述锥形筒333的用于所述球状体插入的插入端起始并沿着所述锥形筒333轴向延伸的分裂槽333a，从而能够使所述锥形筒333的插入端的直径能够随着所述球状体318的插入而扩张；在所述锥形筒333的内壁靠近所述插入端的一侧设置有凹槽状的球状体容腔333b。
所述锥形筒333外侧设置有筒状的隔套334，所述隔套334设置有与所述锥形筒333外壁形状相对应的倾斜内壁。
所述锥形筒333通过一推杆335与一动力装置相连，所述动力装置能够通过所述推杆335带动所述锥形筒333伸出或缩回所述隔套334。
所述动力装置为气缸336。
所述夹持部连接件33为筒状，所述锥形筒333位于所述夹持部连接件33内部，夹持部连接件33的一端用于所述球状体318插入，另一端用于提供所述推杆335与所述动力装置相连的通道。
所述推杆335与所述动力装置相连的一端为T形，所述推杆335外侧套有第二压缩弹簧337，所述第二压缩弹簧337一端顶住所述推杆335的T形端，另一端顶住所述隔套334。
所述第二压缩弹簧337为碟形弹簧。
所述气缸336固定在一气缸支架325的上端面，气缸336的气缸杆穿过所述气缸支架325上开设的通孔后顶在所述推杆335的T形端上端面。
在所述上轴承327a和下轴承327b的上下两侧还设置有上密封圈328a和下密封圈328b，上密封圈328a套在一隔圈329外侧，隔圈329套在所述夹持部连接件33外侧。所述隔套329的上端顶在所述从动齿轮323的下端面上，一第二锁紧螺母330顶在所述中心齿轮322的上端面上。限位端盖320通过螺丝螺接在所述夹持部连接件33的上端面。
当需要取下所述夹持部31时，开启气缸336使其推动推杆335向前滑动，第二压缩弹簧337压缩蓄能，推杆335将锥形筒333在隔套334内顶出，从而球状体318很容易从锥形筒333的插入端拔出。
如图7所示，所述驱动电机321的动力输出轴连接有减速器35，主轴324穿过开设在升降支架34上的通孔连接于所述减速器35，在所述升降支架34的上还设置有主轴外套36；所述主轴外套36套设在所述主轴324外，并且一端固定于所述升降支架34，另一端固定于所述气缸支架325。所述主轴324穿过安装于所述气缸支架325上的上主轴孔325a，并能够在所述上主轴孔325a内转动。
所述驱动电机321、减速器35、主轴外套36、升降支架34、以及气缸支架325中，由于相邻的部件之间均通过螺丝相互固定，从而使上述部件形成一个整体，能够在升降电机4的带动下上下移动。
Claims (10)
1.一种磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：包括用于夹持待加工工件的夹持部以及驱动所述夹持部以所述磨盘磨抛面的垂线为轴线旋转的驱动部；所述驱动部包括驱动电机，连接于驱动电机动力输出端的行星齿轮，以及与行星齿轮相啮合的中心齿轮，所述夹持部与所述行星齿轮通过夹持部连接件相连并同步转动。
2.如权利要求1所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：每个所述夹持部连接件设置于一外套筒内，并且所述夹持部连接件与所述外套筒之间设置有轴承；多个所述外套筒平行设置于一行星轴盘上，所述行星轴盘将多个所述外套筒固定连为一体。
3.如权利要求2所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：在所述行星轴盘上开设有下主轴孔，与所述驱动电机的动力输出端相连的主轴穿过所述下主轴孔后与位于行星轴盘下方的第三锁紧螺母相连，并且在所述主轴与所述行星轴盘之间设置有键。
4.如权利要求1所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述夹持部包括工装夹具体，在所述工装夹具体上设置有弹簧机构，用于将待加工工件顶在磨盘的磨抛面上。
5.如权利要求4所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述工装夹具体上设置有多个弹簧机构。
6.如权利要求5所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述工装夹具体为盘状，所述多个弹簧机构均匀分布在所述工装夹具体的周向上。
7.如权利要求1-6任一项所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述夹持部与所述夹持部连接件通过锁紧装置可分离地连接。
8.如权利要求7所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述锁紧装置包括一端连接在夹持部，另一端设置有一球状体的连接柱，还包括位于夹持部连接件上用于球状体插入的锥形筒；所述锥形筒的侧壁周向上设置有至少一个从所述锥形筒的用于所述球状体插入的插入端起始并沿着所述锥形筒轴向延伸的分裂槽，从而能够使所述锥形筒的插入端的直径能够随着所述球状体的插入而扩张；在所述锥形筒的内壁靠近所述插入端的一侧设置有凹槽状的球状体容腔。
9.如权利要求8所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述锥形筒外侧设置有筒状的隔套，所述隔套设置有与所述锥形筒外壁形状相对应的倾斜内壁；所述锥形筒通过一推杆与一动力装置相连，所述动力装置能够通过所述推杆带动所述锥形筒伸出或缩回所述隔套。
10.如权利要求9所述的磨抛机的行星旋转夹持机构，其特征在于：所述夹持部连接件为筒状，所述锥形筒位于所述夹持部连接件内部，夹持部连接件的一端用于所述球状体插入，另一端用于提供所述推杆与所述动力装置相连的通道；所述推杆与所述动力装置相连的一端为T形，所述推杆外侧套有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧一端顶住所述推杆的T形端，另一端顶住所述隔套。
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