CN205290654U - 一种连续加工自修复式研抛装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续加工自修复式研抛装置，包括研磨盘、中心轴、机架、旋转电机、驱动气缸、工件装夹装置、UV光照射模块和磨粒喷射模块；研磨盘通过中心轴连接旋转电机，旋转电机的底部连接驱动气缸；所述研磨盘上设有四层环形挡板，将所述研磨盘分成四个环形区域；本实用新型结构简单紧凑，操作方便，便于加工生产；自动化程度高，能够依次对工件进行粗磨、精磨、粗抛和精抛四道工序的加工，实现从研磨到抛光的快速衔接，避免加工过程中更换设备或工具；对研磨盘的修复极为简单快捷，无需拆卸研磨盘；实现研磨盘修复与工件加工同步进行，极大提高了工件加工效率；采用UV光固化磨粒，固化速度快，保证了加工效率且污染小。

Description

一种连续加工自修复式研抛装置

技术领域

本实用新型涉及研磨抛光领域，更具体地说，尤其涉及一种连续加工自修复式研抛装置。

背景技术

研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米。抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。

当我们需要对代加工工件进行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或强化其表面的加工过程，通常同时采用研磨和抛光。传统的利用研磨盘或者抛光盘的光整系统将研磨与抛光工序分开，使得由研磨过度到抛光时系统需要将研磨盘更换为抛光盘，很难提升加工效率。即使是单一的研磨加工，单一磨粒粒度的研磨盘也并不能使工件完全达到所需的表面粗糙度或者需要很长的加工时间。

超精密研磨抛光是超精密加工领域一种主要的加工方法，近年来发展起来的超精密研磨抛光是一种可以实现先进材料工件高质量、高精度加工的方法。一般的研磨抛光方法采用的加工方式是：在表面平整均匀的研磨盘上铺设固着磨粒，加工工件安装于研磨盘上方的工件安装头上，研磨时在工件安装头上施加压力，研磨盘转动，使工件与固着磨粒间有相对运动进行磨削从而完成研磨加工。因研磨盘表面附着大量的磨粒，并且由于研磨盘的制作工艺有限，导致研磨盘表面会出现磨粒分布不均造成的凹槽，同时在加工过程中由于压力等外部因素，使得研磨盘表面不同部位磨粒与工件间的磨削程度不同，会造成局部磨粒磨损加速，进一步造成研磨盘表面的局部凹陷及研磨盘表面的不平整，使工件安装头和工件与研磨盘接触的过程中，产生振动和跳动，危害工件加工质量和精度。

现有的常规的研磨盘修复方法是将研磨盘拆卸下来，而根据研磨盘的磨损速度一般是需要5天才会修复依次，采用传统的修复方法，不仅修复繁琐麻烦，耗费人力物力的同时还会耗费大量的时间，而所用的修复材料对环境会存在污染，且修复效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术加工中存在的加工效率低、自动化程度不高、抛光和研磨加工需要分开、无法对研磨盘进行自动修复的缺点，提供了一种可以集粗磨、精磨、粗抛和精抛于一体的且能够进行研磨盘自修复的连续加工自动修复式研抛装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种连续加工自修复式研抛装置，包括研磨盘、中心轴、机架、旋转电机、驱动气缸、工件装夹装置、UV光照射模块和磨粒喷射模块；所述研磨盘底部连接中心轴，所述中心轴与旋转电机通过联轴器连接，所述旋转电机的底部连接驱动气缸的活塞杆端部，所述驱动气缸固定在所述机架上，驱动气缸通过带动所述旋转电机直线运动从而带动所述研磨盘的升降，所述旋转电机用于驱动所述研磨盘的转动；所述研磨盘上设有四层环形挡板，将所述研磨盘分成由外到内的粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区四个环形区域，越靠近研磨盘中心的环形区域内研磨盘表面的磨粒粒度越细；四个环形区域靠近内侧挡板的位置均设有导流槽，四个导流槽与设在研磨盘下端的四个环形的废液槽连通；所述研磨盘上方的机架上固定有沿所述研磨盘转动方向依次设置的磨粒喷射模块、UV光照射模块和工件装夹装置，所述磨粒喷射模块包括分别设在粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区上方的四个磨粒固化涂料混合液喷射头和固定四个磨粒固化涂料混合液喷射头的固定杆，所述固定杆固定在机架上；所述UV光照射模块包括呈扇形的挡光板和设在扇形挡光板内的UV光灯管，所述扇形的挡光板用于防止所述UV光灯管照射到除挡光板下方的研磨盘以外的区域，即在挡光板下方的研磨盘的扇形区域内进行所述研磨盘表面的自修复；所述工件装夹装置包括直线导轨、滚珠丝杠、丝杠电机、滑块、驱动电机、工件固定座、力传感器和工件固定板，所述驱动电机通过电机座倒置安装在所述滑块的底部，所述驱动电机的电机头连接工件固定座，所述工件固定座下方设有工件固定板，所述工件固定座和工件固定板间设有力传感器；所述滑块套装在水平设置的直线导轨和滚珠丝杠上，所述直线导轨的两端固定在机架上，直线导轨的两端固定在机架上，滚珠丝杠的两端通过轴承固定在机架上且滚珠丝杠的一端连接用于驱动所述丝杠转动的丝杠电机。

进一步的，四个磨粒固化涂料混合液喷射头分别通过管道连接四个磨粒流发生器，四个磨粒流发生器内生成的磨粒粒度与四个磨粒固化涂料混合液喷射头下方对应环形区域内的磨粒粒度一致。

进一步的，所述丝杠电机通过电机座固定在所述机架上。

进一步的，所述机架上设有水平台面，中心轴穿过所述水平台面并通过轴承与所述水平台面连接，抛光盘设在所述水平台面的上方，旋转电机、驱动气缸设在所述水平台面下方的机架内。

进一步的，所述工件固定座的外侧套有滚珠套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单紧凑，操作方便，便于加工生产；自动化程度高，能够依次对工件进行粗磨、精磨、粗抛和精抛四道工序的加工，实现从研磨到抛光的快速衔接，避免加工过程中更换设备或工具；力传感器能够实时检测加工过程施加压力，便于及时通过驱动气缸调整施加的压力，从而提高加工效率和加工质量；对研磨盘的修复极为简单快捷，无需拆卸研磨盘；实现研磨盘修复与工件加工同步进行，极大提高了工件加工效率；采用UV光固化磨粒，固化速度快，保证了加工效率且污染小。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型一种连续加工自修复式研抛装置的结构示意图。

图中，1-研磨盘、2-中心轴、3-机架、4-旋转电机、5-驱动气缸、6-联轴器、7-环形挡板、8-导流槽、9-废液槽、10-磨粒固化涂料混合液喷射头、11-固定杆、12-UV光照射模块、13-直线导轨、14-滚珠丝杠、15-丝杠电机、16-滑块、17-驱动电机、18-工件固定座、19-工件固定板、20-力传感器。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型的一种连续加工自修复式研抛装置，包括研磨盘1、中心轴2、机架3、旋转电机4、驱动气缸5、工件装夹装置、UV光照射模块12和磨粒喷射模块；所述研磨盘1底部连接中心轴2，所述中心轴2与旋转电机4通过联轴器6连接，所述旋转电机4的底部连接驱动气缸5的活塞杆端部，所述驱动气缸5固定在所述机架3上，驱动气缸5通过带动所述旋转电机4直线运动从而带动所述研磨盘1的升降，所述旋转电机4用于驱动所述研磨盘1的转动；所述研磨盘1上设有四层环形挡板7，将所述研磨盘1分成由外到内的粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区四个环形区域，越靠近研磨盘1中心的环形区域内研磨盘1表面的磨粒粒度越细；四个环形区域靠近内侧挡板的位置均设有导流槽8，四个导流槽8与设在研磨盘1下端的四个环形的废液槽9连通；所述研磨盘1上方的机架3上固定有沿所述研磨盘1转动方向依次设置的磨粒喷射模块、UV光照射模块12和工件装夹装置，所述磨粒喷射模块包括分别设在粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区上方的四个磨粒固化涂料混合液喷射头10和固定四个磨粒固化涂料混合液喷射头10的固定杆11，所述固定杆11固定在机架3上；所述UV光照射模块12包括呈扇形的挡光板和设在扇形挡光板内的UV光灯管，所述扇形的挡光板用于防止所述UV光灯管照射到除挡光板下方的研磨盘1以外的区域，即在挡光板下方的研磨盘1的扇形区域内进行所述研磨盘1表面的自修复；所述工件装夹装置包括直线导轨13、滚珠丝杠14、丝杠电机15、滑块16、驱动电机17、工件固定座18、力传感器20和工件固定板19，所述驱动电机17通过电机座倒置安装在所述滑块16的底部，所述驱动电机17的电机头连接工件固定座18，所述工件固定座18下方设有工件固定板19，所述工件固定座18和工件固定板19间设有力传感器20；所述滑块16套装在水平设置的直线导轨13和滚珠丝杠14上，所述直线导轨13的两端固定在机架3上，直线导轨13的两端固定在机架3上，滚珠丝杠14的两端通过轴承固定在机架3上且滚珠丝杠14的一端连接用于驱动所述丝杠转动的丝杠电机15。

四个磨粒固化涂料混合液喷射头10分别通过管道连接四个磨粒流发生器，四个磨粒流发生器内生成的磨粒粒度与四个磨粒固化涂料混合液喷射头10下方对应环形区域内的磨粒粒度一致。磨粒流发生器内能够将磨粒和UV光的固化涂料均匀混合并通过磨粒固化涂料混合液喷射头10喷射到研磨盘表面上。

所述丝杠电机15通过电机座固定在所述机架3上。

所述机架3上设有水平台面，中心轴2穿过所述水平台面并通过轴承与所述水平台面连接，抛光盘设在所述水平台面的上方，旋转电机4、驱动气缸5设在所述水平台面下方的机架3内。

所述工件固定座18的外侧套有滚珠套。滚珠套内侧与工件固定座18固定连接，外侧设有能够自由转动的滚珠，工件固定座18与环形挡板7接触时通过滚珠接触，防止两者接触时产生摩擦从而对加工产生影响。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种连续加工自修复式研抛装置，其特征在于：包括研磨盘（1）、中心轴（2）、机架（3）、旋转电机（4）、驱动气缸（5）、工件装夹装置、UV光照射模块（12）和磨粒喷射模块；所述研磨盘（1）底部连接中心轴（2），所述中心轴（2）与旋转电机（4）通过联轴器（6）连接，所述旋转电机（4）的底部连接驱动气缸（5）的活塞杆端部，所述驱动气缸（5）固定在所述机架（3）上，驱动气缸（5）通过带动所述旋转电机（4）直线运动从而带动所述研磨盘（1）的升降，所述旋转电机（4）用于驱动所述研磨盘（1）的转动；所述研磨盘（1）上设有四层环形挡板（7），将所述研磨盘（1）分成由外到内的粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区四个环形区域，越靠近研磨盘（1）中心的环形区域内研磨盘（1）表面的磨粒粒度越细；四个环形区域靠近内侧挡板的位置均设有导流槽（8），四个导流槽（8）与设在研磨盘（1）下端的四个环形的废液槽（9）连通；所述研磨盘（1）上方的机架（3）上固定有沿所述研磨盘（1）转动方向依次设置的磨粒喷射模块、UV光照射模块（12）和工件装夹装置，所述磨粒喷射模块包括分别设在粗磨区、精磨区、粗抛区和精抛区上方的四个磨粒固化涂料混合液喷射头（10）和固定四个磨粒固化涂料混合液喷射头（10）的固定杆（11），所述固定杆（11）固定在机架（3）上；所述UV光照射模块（12）包括呈扇形的挡光板和设在扇形挡光板内的UV光灯管，所述扇形的挡光板用于防止所述UV光灯管照射到除挡光板下方的研磨盘（1）以外的区域，即在挡光板下方的研磨盘（1）的扇形区域内进行所述研磨盘（1）表面的自修复；所述工件装夹装置包括直线导轨（13）、滚珠丝杠（14）、丝杠电机（15）、滑块（16）、驱动电机（17）、工件固定座（18）、力传感器（20）和工件固定板（19），所述驱动电机（17）通过电机座倒置安装在所述滑块（16）的底部，所述驱动电机（17）的电机头连接工件固定座（18），所述工件固定座（18）下方设有工件固定板（19），所述工件固定座（18）和工件固定板（19）间设有力传感器（20）；所述滑块（16）套装在水平设置的直线导轨（13）和滚珠丝杠（14）上，所述直线导轨（13）的两端固定在机架（3）上，直线导轨（13）的两端固定在机架（3）上，滚珠丝杠（14）的两端通过轴承固定在机架（3）上且滚珠丝杠（14）的一端连接用于驱动所述丝杠转动的丝杠电机（15）。

2.根据权利要求1所述的一种连续加工自修复式研抛装置，其特征在于：四个磨粒固化涂料混合液喷射头（10）分别通过管道连接四个磨粒流发生器，四个磨粒流发生器内生成的磨粒粒度与四个磨粒固化涂料混合液喷射头（10）下方对应环形区域内的磨粒粒度一致。

3.根据权利要求1所述的一种连续加工自修复式研抛装置，其特征在于：所述丝杠电机（15）通过电机座固定在所述机架（3）上。

4.根据权利要求1所述的一种连续加工自修复式研抛装置，其特征在于：所述机架（3）上设有水平台面，中心轴（2）穿过所述水平台面并通过轴承与所述水平台面连接，抛光盘设在所述水平台面的上方，旋转电机（4）、驱动气缸（5）设在所述水平台面下方的机架（3）内。

5.根据权利要求1所述的一种连续加工自修复式研抛装置，其特征在于：所述工件固定座（18）的外侧套有滚珠套。