CN219521718U - 光学晶体柱面研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学晶体柱面研磨装置，包括研磨基座，所述研磨基座顶面上设置有V型槽，所述V型槽内壁上设置有研磨垫，所述研磨基座沿V型槽长度方向的一端伸入传动皮带内，所述传动皮带设置在皮带轮组件上，所述皮带轮组件设置在升降架上并与传动电机连接，所述升降架与升降机构连接，所述升降机构固定设置在研磨箱的内壁上，所述研磨箱内还设置有防震台，所述研磨基座固定在防震台上。本实用新型能够提高加工效率，减少磨床等设备或砂轮对晶体毛坯的损伤，提高软材质光学晶体零件加工成品率。

Description

光学晶体柱面研磨装置

技术领域

本实用新型涉及光学精密零件加工领域，具体涉及一种光学晶体柱面研磨装置

背景技术

氟化锂、氟化钡、硒化锌、硫化锌等都是重要的光学晶体材料，这类晶体具有透光范围宽、化学性能稳定、不潮解、抗辐照损伤能力强等优点，特别是从紫外到红外区域具有极高的透过率，是制作各种光学窗口、透镜等光学元件的理想材料。

与氧化铝、硅、石英等光学晶体材料不同的是，氟化锂、硒化锌等材料的硬度更低(莫氏硬度低于4)，现有外圆磨床、无心磨床等设备只适用于高硬度材料的加工，在加工氟化锂、硒化锌等晶体元件时，外圆磨削过程中晶体容易受到外圆磨床顶尖或砂轮挤压而弯曲变形、碎裂或划伤，导致成品率降低。

现有技术中，对这类软材质元件的外径加工，一般只能采用手工磨削的方式加工成圆柱形零件，研磨的接触面是线性接触或者接触面积相对很小，不仅造成加工效率低，也无法保证研磨品质。

发明内容

本实用新型要解决上述技术问题并提供一种光学晶体柱面研磨装置，能够提高加工效率，减少磨床等设备或砂轮对晶体毛坯的损伤，提高软材质光学晶体零件加工成品率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光学晶体柱面研磨装置，包括研磨基座，所述研磨基座顶面上设置有V型槽，所述V型槽内壁上设置有研磨垫，所述研磨基座沿V型槽长度方向的一端伸入传动皮带内，所述传动皮带设置在皮带轮组件上，所述皮带轮组件设置在升降架上并与传动电机连接，所述升降架与升降机构连接，所述升降机构固定设置在研磨箱的内壁上，所述研磨箱内还设置有防震台，所述研磨基座固定在防震台上。

进一步的，所述研磨基座底部设置有磁力吸附底座，所述研磨基座通过磁力吸附底座固定在防震台上。

进一步的，所述防震台上设置有悬臂，所述悬臂用于避让皮带。

进一步的，所述升降架包括侧安装板，所述侧安装板表面垂直设置有升降导向框，所述升降导向框内设置有第一升降滑块、第二升降滑块、正反牙丝杆和两根导向柱，所述第一升降滑块和第二升降滑块套设在两个导向柱上，所述第一升降滑块和第二升降滑块还分别与正反牙丝杆的正牙和反牙螺纹连接，所述正反牙丝杆一端设置有手轮。

进一步的，所述皮带轮组件包括四个传动轮，第一升降滑块和第二升降滑块上分别设置有两个传动轮，四个传动轮将皮带撑开为矩形状态，至少一个传动轮与传动电机连接。

进一步的，所述第一升降滑块上设置的两个传动轮之间设置有皮带同步传动箱连接，所述皮带同步传动箱与传动电机连接，所述皮带同步传动箱与第一升降滑块固定连接。

进一步的，所述皮带同步传动箱与侧安装板之间设置有导向滑轨。

进一步的，所述防震台上设置有限位基准凸台，所述研磨基座端面与限位基准凸台侧面贴合定位。

进一步的，所述研磨箱上还设置有水循环装置。

本实用新型的有益效果：

1、在加工过程中，毛坯棒料端面不受外力挤压，由外周上的皮带带动自转，磨削受力均匀，并且整根棒料外圆同时磨削，接触面积大，避免了外圆磨床等设备磨削时砂轮往复造成的划伤或崩边，全部加工过程在V型槽内进行，有效避免了毛坯棒料掉落风险。

2、使用该装置加工软材质外径，加工精度及加工效率高，并且外径磨削完成后的毛坯棒料方便拆取，可保证外圆磨削装置连续工作，能显著提高加工效率，降低晶体毛坯外圆磨削加工成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的研磨箱内结构示意图；

图3是本实用新型传动部分结构示意图；

图4是本实用新型皮带同步传动箱结构示意图；

图5是本实用新型上料时的皮带与毛坯棒料的配合示意图；

图6是本实用新型研磨时的皮带与毛坯棒料的配合示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1至图3所示，本实用新型的光学晶体柱面研磨装置的一实施例，包括研磨基座1，研磨基座顶面上设置有V型槽，V型槽内壁上设置有研磨垫，用于对毛坯棒料2进行研磨，研磨基座沿V型槽长度方向的一端伸入传动皮带4内，传动皮带设置在皮带轮组件5上，皮带轮组件设置在升降架6上并与传动电机7连接，升降架与升降机构8连接，升降机构固定设置在研磨箱9的内壁上，研磨箱内还设置有防震台10，研磨基座固定在防震台上，提升磨削时装置的稳定性。还在研磨箱上还设置有水循环装置，磨削过程中适量添加水和切割液，增加润滑效果。

毛坯棒料摆放在研磨基座的V型槽内的研磨垫上，升降机构带动升降架升降移动，升降架带动皮带轮组件升降，即能够实现研磨基座上的毛坯棒料进行限制固定位置，随着传动电机动作，带动皮带轮组件转动，实现传动皮带转动，传动皮带即可带动毛坯棒料在V型槽内转动，转动过程中与研磨垫配合达到研磨效果。为了更好的对研磨基座进行固定，底部设置有磁力吸附底座，研磨基座通过磁力吸附底座固定在防震台上，操作简单固定效果好。还在防震台上设置有悬臂11，悬臂用于避让皮带。

传动皮带需要定期更换，为了提高更换效率，升降架设计有侧安装板12，侧安装板表面垂直设置有升降导向框13，升降导向框内设置有第一升降滑块14、第二升降滑块15、正反牙丝杆16和两根导向柱17，第一升降滑块和第二升降滑块套设在两个导向柱上，第一升降滑块和第二升降滑块还分别与正反牙丝杆的正牙和反牙螺纹连接，正反牙丝杆一端设置有手轮18。皮带轮组件包括四个传动轮19，第一升降滑块和第二升降滑块上分别设置有两个传动轮，四个传动轮将皮带撑开为矩形状态，至少一个传动轮与传动电机连接。

通过手轮转动，能够带动正反牙丝杆转动，从而实现第一升降滑块和第二升降滑块能够相对运动，第一升降滑块和第二升降滑块通过两根导向柱实现升降移动的稳定性，第一升降滑块和第二升降滑块上的四个传动轮能够两两相对移动，当第一升降滑块和第二升降滑块靠近移动时，四个传动轮所形成的外周尺寸变小，传动皮带松弛，可以快速被取下，将新的传动皮带摆放在四个传动轮外周上，然后转动手轮，第一升降滑块和第二升降滑块远离移动，四个动轮所形成的外周尺寸变大，从而将传动皮带撑开，满足使用需求，操作快捷。正反牙丝杆上还可以设置有固定器，在传动皮带被撑开后，通过固定器对反牙丝杆止转固定，保证在使用时的稳定性。

参照图4所示，为了保证传动皮带具有较好的传动动力，在第一升降滑块上设置的两个传动轮之间设置有皮带同步传动箱20连接，皮带同步传动箱与传动电机连接，皮带同步传动箱与第一升降滑块固定连接，传动电机与皮带同步传动箱固定。从而在传动电机转动输出时，两个传动轮能够同步转动，从而提高传动皮带的传动效果。

皮带同步传动箱的增加，使得第一升降滑块上的承载重量变大，为了提高移动和使用的稳定性，在皮带同步传动箱与侧安装板之间设置有导向滑轨21。

上述防震台上设置有限位基准凸台，研磨基座端面与限位基准凸台侧面贴合定位，研磨基座摆放位置精准，传动皮带位于毛坯棒料的径向上，传动过程中，毛坯棒料自转效果好，不会轴向移位。

具体的，以氟化锂备料φ30*110mm，研磨至直径φ26*110mm为例：

研磨基座长150mm，宽60mm，高度40mm。研磨基座全部为不锈钢材质，分布V型槽，V型槽两面夹角90°，直角边长40mm，槽内壁为研磨垫，砂号W40，槽内研磨垫长度120mm。研磨基座下端通过磁力底座固定在防震台上，提升磨削时装置的稳定性。V型槽上方有固定及带动毛坯棒料转动的传动皮带，宽度100mm。可以对防震台及研磨基座调水平，确保装置各个位置由抖动造成的尺寸偏差不超过0.01mm。

加工时首先将要磨削的研磨基座放置在研磨基座的V型槽内，然后将研磨基座放置在传动皮带内圈内，参照图5所示，锁紧磁力底座，完成安装，随后通过升降机构带动传动皮带下行，使得传动皮带与毛坯棒料接触并限制固定在V型槽内，确认毛坯棒料及研磨基座安装稳定不会移动以及后，运行传动电机，传动电机为伺服电机，传动皮带带动毛坯棒料旋转，毛坯棒料与V型槽内研磨垫滚动接触，开始磨削。

毛坯棒料前期磨削时，由于毛坯棒料外壁存在杂质及各位置外径尺寸有差异，毛坯棒料旋转速度为40rpm，防止毛坯棒料抖动或划伤碎裂。待直径磨削去尺至28mm时，调整毛坯棒料旋转速度至100rpm，提高加工效率。

磨削过程中适量添加水和切割液，增加润滑效果。根据磨削时间和毛坯棒料旋转速度计算下尺厚度，得到成品直径加工时间。外径磨削完成后，无需拆卸全部装置，通过升降机构带动传动皮带上行，传动皮带对加工好的料棒解除固定，将加工好的料棒拆下简单清洗去除表面杂质，即得到毛坯工件成品。

由于研磨基座位置摆放固定，同批料研磨时，只需要再次将毛坯棒料放置在研磨基座上，通过升降机构带动传动皮带动作，以此循环，达到快速批量研磨的效果。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，包括研磨基座，所述研磨基座顶面上设置有V型槽，所述V型槽内壁上设置有研磨垫，所述研磨基座沿V型槽长度方向的一端伸入传动皮带内，所述传动皮带设置在皮带轮组件上，所述皮带轮组件设置在升降架上并与传动电机连接，所述升降架与升降机构连接，所述升降机构固定设置在研磨箱的内壁上，所述研磨箱内还设置有防震台，所述研磨基座固定在防震台上。

2.如权利要求1所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述研磨基座底部设置有磁力吸附底座，所述研磨基座通过磁力吸附底座固定在防震台上。

3.如权利要求2所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述防震台上设置有悬臂，所述悬臂用于避让皮带。

4.如权利要求1所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述升降架包括侧安装板，所述侧安装板表面垂直设置有升降导向框，所述升降导向框内设置有第一升降滑块、第二升降滑块、正反牙丝杆和两根导向柱，所述第一升降滑块和第二升降滑块套设在两个导向柱上，所述第一升降滑块和第二升降滑块还分别与正反牙丝杆的正牙和反牙螺纹连接，所述正反牙丝杆一端设置有手轮。

5.如权利要求4所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述皮带轮组件包括四个传动轮，第一升降滑块和第二升降滑块上分别设置有两个传动轮，四个传动轮将皮带撑开为矩形状态，至少一个传动轮与传动电机连接。

6.如权利要求5所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述第一升降滑块上设置的两个传动轮之间设置有皮带同步传动箱连接，所述皮带同步传动箱与传动电机连接，所述皮带同步传动箱与第一升降滑块固定连接。

7.如权利要求6所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述皮带同步传动箱与侧安装板之间设置有导向滑轨。

8.如权利要求1所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述防震台上设置有限位基准凸台，所述研磨基座端面与限位基准凸台侧面贴合定位。

9.如权利要求1所述的光学晶体柱面研磨装置，其特征在于，所述研磨箱上还设置有水循环装置。