專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)控制非球面加工技術(shù)(CCOS)思想是由美國(guó)Itek公司在70年代初期最先提出的。它根據(jù)定量的面形檢測(cè)數(shù)據(jù)，在加工過(guò)程控制模型的基礎(chǔ)上，用計(jì)算機(jī)控制一個(gè)小磨頭(直徑通常小于工件直徑的1/4)對(duì)光學(xué)零件進(jìn)行研磨或拋光，通過(guò)控制磨頭在工件表面的駐留時(shí)間及磨頭與工件間的相對(duì)壓力來(lái)控制材料的去除量。CCOS最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要有穩(wěn)定的去除函數(shù)，而磨頭壓力以及壓力分布都會(huì)影響去除函數(shù)的形狀。在實(shí)際加工過(guò)程中，由于機(jī)床、裝調(diào)或工件本身的誤差，會(huì)不可避免的出現(xiàn)磨頭整體受力變化或者受力不均的情況，而這種情況會(huì)改變?nèi)コ瘮?shù)的形狀，最終使拋光效果變差。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的是提出一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，為保證加工質(zhì)量提供必要的手段。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括信號(hào)傳輸系統(tǒng)、3個(gè)測(cè)力傳感器、連接件、框架、電源、3個(gè)波紋管、磨頭座和磨頭；所述磨頭設(shè)置在磨頭座的正下面，所述每個(gè)波紋管與所述每個(gè)測(cè)力傳感器膠接在一起，3組波紋管成120°設(shè)置在磨頭座的圓周上面，所述測(cè)力傳感器設(shè)置在框架的下面；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)是無(wú)線通信單元，該無(wú)線通信單元包括顯示元件、無(wú)線接收器、無(wú)線發(fā)射器、信號(hào)處理器和電源，所述無(wú)線發(fā)射器與信號(hào)處理器相連、信號(hào)處理器與電源相連且三者設(shè)置在框架的內(nèi)部，所述無(wú)線接收器與顯示元件相連設(shè)置在框架的外部，所述連接件設(shè)置在框架的正上方；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)是有線通信單元，該有線通信單元包括顯示元件、導(dǎo)電滑環(huán)、電源和信號(hào)處理系統(tǒng)，所述信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)置在框架的內(nèi)部，所述顯示器、電源和導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在框架外部，該導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在框架的正上面，顯示器和電源分別與導(dǎo)電滑環(huán)相連接，所述連接件設(shè)置在導(dǎo)電滑環(huán)的正上面。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的裝置可以在加工過(guò)程中在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨頭的受力狀態(tài)，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)傳出并顯示，以供操作者觀察或作為磨頭姿態(tài)調(diào)整的參考，為保證加工質(zhì)量提供了必要的手段。


圖I是實(shí)施方式I的光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施方式2的光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是測(cè)力傳感器的排布方式示意圖。
圖中1、顯示元件，2、無(wú)線接收器，3、無(wú)線發(fā)射器，4、信號(hào)處理器，5、測(cè)力傳感器，6、連接件，7、框架，8、電源，9、波紋管，10、磨頭座，11、磨頭。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :如圖I所示，本發(fā)明的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括顯示兀件I、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、3個(gè)測(cè)力傳感器5、連接件6、框架7、電源8、3個(gè)波紋管9、磨頭座10和磨頭11，所述磨頭11設(shè)置在磨頭座10的正下面，所述每個(gè)波紋管9與所述每個(gè)測(cè)力傳感器5膠接在一起，3組波紋管9成120°設(shè)置在磨頭座的圓周上面，所述測(cè)力傳感器5設(shè)置在框架7的下面，所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)是無(wú)線通信單元，該無(wú)線通信單元包括顯示元件I、無(wú)線接收器2、無(wú)線發(fā)射器3、信號(hào)處理器4和電源8，所述無(wú)線發(fā)射器3與信號(hào)處理器4相連、信號(hào)處理器4與電源8相連且三者設(shè)置在框7的內(nèi)部，所述無(wú)線接收器2與顯示元件I相連設(shè)置在框架7的外部，所述連接件6設(shè)置在框架7的正上面。該裝置中框架7的材料為硬鋁合金。連接件6為HSK錐柄，與框架7的連接方式為螺紋連接。優(yōu)選的，電源8為電池，同信號(hào)處理器4和無(wú)線發(fā)射器3 —起固定于框架7內(nèi)部。信號(hào)處理器4為嵌入式處理器，它采集各測(cè)力傳感器的數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出磨頭的受力狀態(tài)并將數(shù)據(jù)傳遞給無(wú)線發(fā)射器3。無(wú)線發(fā)射器3和無(wú)線接收器4為433MHz無(wú)線數(shù)傳通信模塊。測(cè)力傳感器5為單向壓縮式傳感器，它的上方有螺紋孔，其與框架7的連接為螺紋連接。波紋管9的材料為不銹鋼，長(zhǎng)度取4 5個(gè)波節(jié)，其與測(cè)力傳感器5和磨頭座10的連接方式均為膠接。優(yōu)選的，測(cè)力傳感器5和波紋管9的數(shù)量為3組，分別呈120°分布于磨頭座10圓周面之上。無(wú)線接收器2將數(shù)據(jù)傳遞給顯示元件1，顯示元件I為液晶顯示器。實(shí)施例2 :如圖2所示，本發(fā)明一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置中所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)為有線通信單元，該有線通信單元包括顯示元件I、導(dǎo)電滑環(huán)12、電源8和信號(hào)處理系統(tǒng)4，所述信號(hào)處理系統(tǒng)4設(shè)置在框架的內(nèi)部，所述顯示器I、電源8和導(dǎo)電滑環(huán)12設(shè)置在框架7外部，該導(dǎo)電滑環(huán)12設(shè)置在框架7的正上面，顯示器I和電源8分別與導(dǎo)電滑環(huán)12相連接，所述連接件6設(shè)置在導(dǎo)電滑環(huán)12的正上面。本實(shí)施例是將信號(hào)傳輸系統(tǒng)改為用有線的方式傳輸。在本實(shí)施方式中，加入了導(dǎo)電滑環(huán)12，為空心軸式導(dǎo)電滑環(huán)，內(nèi)環(huán)跟隨磨頭旋轉(zhuǎn)，外環(huán)相對(duì)機(jī)床靜止。所述導(dǎo)電滑環(huán)12具有信號(hào)通道和電源通道。電源8放置在裝置外部，通過(guò)電源通道給裝置內(nèi)部供電。所述顯示元件I放置在裝置外部，信號(hào)處理器4通過(guò)信號(hào)通道為顯示元件I提供信息。其余部分與實(shí)施方例I相同。如圖3所示，本發(fā)明裝置中的測(cè)力傳感器5和波紋管9組合可以為4組如圖a，也可以為3組如圖b，兩種情況均應(yīng)等間距設(shè)置在磨頭座10的圓周面上。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括信號(hào)傳輸系統(tǒng)、3個(gè)測(cè)力傳感器(5)、連接件(6)、框架(7)、電源(8)、3個(gè)波紋管(9)、磨頭座(10)和磨頭(11)；所述磨頭(11)設(shè)置在磨頭座(10)的正下面，所述每個(gè)波紋管(9)與所述每個(gè)測(cè)力傳感器(5)膠接在一起，3組波紋管(9)成120°設(shè)置在磨頭座的圓周上面，所述測(cè)力傳感器(5)設(shè)置在框架(7)的下面；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)是無(wú)線通信單元，該無(wú)線通信單元包括顯示元件(I)、無(wú)線接收器(2)、無(wú)線發(fā)射器(3)、信號(hào)處理器(4)和電源(8)，所述無(wú)線發(fā)射器(3)與信號(hào)處理器(4)相連、信號(hào)處理器(4)與電源(8)相連且三者設(shè)置在框架(7)的內(nèi)部，所述無(wú)線接收器(2)與顯示元件(I)相連設(shè)置在框架(7)的外部，所述連接件(6)設(shè)置在框架(7)的正上方；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)是有線通信單元，該有線通信單元包括顯示元件(I)、導(dǎo)電滑環(huán)(12)、電源⑶和信號(hào)處理系統(tǒng)(4)，所述信號(hào)處理系統(tǒng)(4)設(shè)置在框架(7)的內(nèi)部，所述顯示器(I)、電源⑶和導(dǎo)電滑環(huán)(12)設(shè)置在框架(7)外部，該導(dǎo)電滑環(huán)(12)設(shè)置在框架(7)的正上面，顯示器(I)和電源(8)分別與導(dǎo)電滑環(huán)(12)相連接，所述連接件(6)設(shè)置在導(dǎo)電滑環(huán)(12)的正上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)力傳感器(5)和波紋管(9)的組數(shù)是3組或4組，且等間距設(shè)置在磨頭座(10)的上圓周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述波紋管(9)與磨頭座(10)的連接方式為膠接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)力傳感器(5)與框架(7)之間是螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述連接件(6)與框架(7)之間是螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電滑環(huán)(12)具有有信號(hào)通道和電源通道。
全文摘要
一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，涉及光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提出一種光學(xué)加工磨頭受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，為保證加工質(zhì)量提供必要的手段，該裝置包括顯示元件、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、3個(gè)測(cè)力傳感器、連接件、框架、電源、3個(gè)波紋管、磨頭座和磨頭，所述磨頭設(shè)置在磨頭座的正下面，所述每個(gè)波紋管與所述每個(gè)測(cè)力傳感器膠接在一起，3組波紋管成120°設(shè)置在磨頭座的圓周上面，所述測(cè)力傳感器設(shè)置在框架的下面，所述連接件設(shè)置在框架的正上面，本發(fā)明的裝置可以在加工過(guò)程中在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨頭的受力狀態(tài)，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳出并顯示，以供操作者觀察或作為磨頭姿態(tài)調(diào)整的參考，為保證加工質(zhì)量提供了必要的手段。
文檔編號(hào)B24B49/00GK102615593SQ201210061778
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉建, 張玲花, 王君林, 王紹治, 馬占龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所