專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是研磨機(jī)械。
背景技術(shù)：
用于檢具、量具、研具以及其它特殊領(lǐng)域的超精密大型平面，其平面度要求極高，這些平面的最終加工主要采用研磨方式，并且，目前這種研磨過(guò)程完全依靠人工完成，因此，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，加工周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)大平面研磨加工機(jī)械化，本發(fā)明提供一種數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，該機(jī)床能夠拖動(dòng)研板任意行走各種軌跡，并能完成模擬人工揉搓式研磨，完全可以代替人工平面研磨作業(yè)，使平面研磨加工工藝一步躍向機(jī)械化、自動(dòng)化和數(shù)控化。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，由左支架、右支架、橫梁構(gòu)成橋式框架結(jié)構(gòu)，工件左側(cè)是左支架、右側(cè)是右支架，橫梁置于左支架和右支架上方；橫梁兩端的下方分別伸出左支腳和右支腳，左支腳與左導(dǎo)軌相連接，左導(dǎo)軌固裝在左支架上，右支腳與右導(dǎo)軌相連接，右導(dǎo)軌固裝在右支架上；工件上方是研板，研板通過(guò)插銷(xiāo)、連扳、軸、旋臂與溜動(dòng)箱相連接；溜動(dòng)箱通過(guò)導(dǎo)輪與橫梁的導(dǎo)軌相結(jié)合；橫梁能夠沿左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌前后運(yùn)動(dòng)，把這一運(yùn)動(dòng)方向設(shè)為Y軸；當(dāng)橫梁沿左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，橫梁就通過(guò)導(dǎo)輪、溜動(dòng)箱、旋臂、軸、連扳和插銷(xiāo)帶動(dòng)研板作前后運(yùn)動(dòng)，即Y軸運(yùn)動(dòng)；溜動(dòng)箱能夠沿橫梁的導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)，把這一運(yùn)動(dòng)方向設(shè)為X軸；當(dāng)溜動(dòng)箱沿橫梁的導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，溜動(dòng)箱就通過(guò)旋臂、軸、連扳和插銷(xiāo)帶動(dòng)研板左右運(yùn)動(dòng)，即X軸運(yùn)動(dòng)；溜動(dòng)箱還能夠另外輸出繞圈平動(dòng)動(dòng)力，當(dāng)溜動(dòng)箱輸出繞圈平動(dòng)動(dòng)力時(shí)，溜動(dòng)箱就通過(guò)旋臂、軸、連扳和插銷(xiāo)帶動(dòng)研板作繞圈平動(dòng)，把繞圈平動(dòng)設(shè)為C軸；X軸、Y軸、C軸是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制的，X軸、Y軸之間能夠插補(bǔ)，通過(guò)X軸、Y軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，研板就能任意行走各種軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的滑動(dòng)研磨；通過(guò)C軸運(yùn)動(dòng)，研板就能完成模擬人工揉搓式動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的揉搓式研磨；X軸、Y軸、C軸也能夠同時(shí)進(jìn)行復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的復(fù)合研磨。本發(fā)明的有益效果是，利用數(shù)控技術(shù)控制X軸、Y軸和C軸，X軸、Y軸之間能夠插補(bǔ)，通過(guò)X軸、Y軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，使研板任意行走各種軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的滑動(dòng)研磨；通過(guò)C軸運(yùn)動(dòng)，使研板完成模擬人工揉搓式動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的揉搓式研磨；通過(guò)X軸、Y軸和C軸的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件各個(gè)部位的復(fù)合研磨；因此，數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床使平面研磨加工工藝一步躍向機(jī)械化、自動(dòng)化和數(shù)控化。



圖1是數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床示意圖。
圖2是圖1的俯視示意圖。圖3是圖1的左視示意圖。圖4是圖2的H-H剖視示意圖。圖5是圖4的A部位局部放大示意圖。圖6是圖4的B部位局部放大示意圖。圖7是圖2的C部位局部放大示意圖。圖8是圖2的D部位局部放大示意圖。圖9是圖1的J-J局部剖視示意圖。圖10是圖9的K-K剖視示意圖。圖11是圖1的L-L剖視示意圖。圖中:1.右支架，2.橫梁，3.馬達(dá)，4.工件，5.插銷(xiāo)，6.連扳，7.研板，8.左支架，9.伺服電機(jī)，10.被動(dòng)繩輪，12.第一旋臂，13.第二旋臂，14.繩索，15.主動(dòng)繩輪，16.左絲杠，17.左導(dǎo)軌，18.左導(dǎo)軌塊，19.左連塊，20.銷(xiāo)，21.右連塊，22.右導(dǎo)軌塊，23.右導(dǎo)軌，24.右絲杠，25.聯(lián)軸器，26.伺服電機(jī)，27.聯(lián)軸器，28.伺服電機(jī)，29.溜動(dòng)箱，30.導(dǎo)輪，31.錐齒輪，32.錐齒輪，33.多棱杠，34.錐齒輪，35.錐齒輪，36.錐齒輪，37.錐齒輪，38.第一軸，39.第二軸，41.右支腳，42.左支腳。
具體實(shí)施例方式如圖1至11所示，數(shù)控揉`搓式研磨機(jī)床，由左支架(8)、右支架(I)、橫梁(2)構(gòu)成橋式框架結(jié)構(gòu)；工件(4)左側(cè)是左支架(8)、右側(cè)是右支架(1)，橫梁(2)置于左支架(8)和右支架(I)上方；橫梁(2)兩端的下方分別伸出左支腳(42)和右支腳(41)，左支腳(42)與左導(dǎo)軌(17)相連接，左導(dǎo)軌(17)固裝在左支架(8)上，右支腳(41)與右導(dǎo)軌(23)相連接，右導(dǎo)軌(23)固裝在右支架(I)上；工件(4)上方是研板(7)，研板(7)通過(guò)插銷(xiāo)(5)、連扳
(6)、第一軸(38)、第二軸(39)、第一旋臂(12)、第二旋臂(13)與溜動(dòng)箱(29)相連接；溜動(dòng)箱(29)通過(guò)導(dǎo)輪(30)與橫梁(2)的導(dǎo)軌相結(jié)合；橫梁(2)能夠沿左導(dǎo)軌(17)、右導(dǎo)軌(23)前后運(yùn)動(dòng)，把這一運(yùn)動(dòng)方向設(shè)為Y軸；當(dāng)橫梁(2)沿左導(dǎo)軌(17)、右導(dǎo)軌(23)前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，橫梁(2)就通過(guò)導(dǎo)輪(30)、溜動(dòng)箱(29)、第一旋臂(12)、第二旋臂(13)、第一軸(38)、第二軸(39 )、連扳(6 )和插銷(xiāo)(5 )帶動(dòng)研板(7 )作前后運(yùn)動(dòng)，即Y軸運(yùn)動(dòng)；溜動(dòng)箱(29 )能夠沿橫梁(2)的導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)，把這一運(yùn)動(dòng)方向設(shè)為X軸；當(dāng)溜動(dòng)箱(29)沿橫梁(2)的導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，溜動(dòng)箱(29)就通過(guò)第一旋臂(12)、第二旋臂(13)、第一軸(38)、第二軸(39)、連扳
(6)和插銷(xiāo)(5)帶動(dòng)研板(7)左右運(yùn)動(dòng)，即X軸運(yùn)動(dòng)；溜動(dòng)箱(29)還能夠另外輸出繞圈平動(dòng)動(dòng)力，當(dāng)溜動(dòng)箱(29)輸出繞圈平動(dòng)動(dòng)力時(shí)，溜動(dòng)箱(29)就通過(guò)第一旋臂(12)、第二旋臂(13 )、第一軸(38 )、第二軸(39 )、連扳(6 )和插銷(xiāo)(5 )帶動(dòng)研板(7 )作繞圈平動(dòng)，把繞圈平動(dòng)設(shè)為C軸；X軸、Y軸、C軸是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制的，X軸、Y軸之間能夠插補(bǔ)，通過(guò)X軸、Y軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，研板(7)就能任意行走各種軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件(4)各個(gè)部位的滑動(dòng)研磨；通過(guò)C軸運(yùn)動(dòng)，研板(7)就能完成模擬人工揉搓式動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件(4)各個(gè)部位的揉搓式研磨；X軸、Y軸、C軸也能夠同時(shí)進(jìn)行復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件(4)各個(gè)部位的復(fù)合研磨；因此，數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床的誕生，就實(shí)現(xiàn)了平面研磨加工的機(jī)械化、自動(dòng)化和數(shù)控化。橫梁(2 )的右支腳(41)通過(guò)右連塊(21)與右導(dǎo)軌塊(22 )固定連接，右導(dǎo)軌塊(22 )與右導(dǎo)軌(23 )構(gòu)成導(dǎo)軌副；橫梁(2 )的左支腳(42 )通過(guò)銷(xiāo)(20 )與左連塊(19 )連接，左連塊(19)與左導(dǎo)軌塊(18)固定連接，左導(dǎo)軌塊(18)與左導(dǎo)軌(17)構(gòu)成導(dǎo)軌副；左支腳(42)與銷(xiāo)(20)為間隙配合，左支腳(42)兩側(cè)與左連塊(19)分別留有間隙f和e，因此，左支腳
(42)能夠沿銷(xiāo)(20)的軸線方向左右游動(dòng)，從而彌補(bǔ)了橫梁(2)的伸縮和裝配誤差。橫梁(2)的前后運(yùn)動(dòng)，即Y軸運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)(26)、伺服電機(jī)(28)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)
(26)、伺服電機(jī)(28)受數(shù)控系統(tǒng)的同步雙驅(qū)控制；伺服電機(jī)(26)、伺服電機(jī)(28)分別通過(guò)聯(lián)軸器(25)、聯(lián)軸器(27)與左絲杠(16)、右絲杠(24)相連接，左絲杠(16)、右絲杠(24)的絲母分別與左連塊(19)、右連塊(21)固定連接。溜動(dòng)箱(29 )的左右運(yùn)動(dòng)，即X軸運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)(9 )驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)(9 )上裝有主動(dòng)繩輪(15)，主動(dòng)繩輪(15)上繞有繩索(14)，繩索(14)的一端直接與溜動(dòng)箱(29相連，繩索(14)的另一端繞過(guò)被動(dòng)繩輪(10)再與溜動(dòng)箱(29)相連；當(dāng)伺服電機(jī)(9)正、反旋轉(zhuǎn)時(shí)，繩索(14 )就牽動(dòng)溜動(dòng)箱(29 )左右運(yùn)動(dòng)。研板(7) 的繞圈平動(dòng)，即C軸運(yùn)動(dòng)由馬達(dá)(3)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)(3)上裝有錐齒輪(31)，錐齒輪(31)與錐齒輪(32)嚙合，錐齒輪(32)的中心設(shè)有多棱孔，錐齒輪(32)的多棱孔與多棱杠(33)配裝；溜動(dòng)箱(29)套裝在多棱杠(33)上，溜動(dòng)箱(29)可以沿多棱杠(33)滑動(dòng)，溜動(dòng)箱(29)內(nèi)分別裝有錐齒輪(35)、錐齒輪(37)，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的中心也分別設(shè)有多棱孔，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的多棱孔與多棱杠(33)滑動(dòng)配合；錐齒輪(35)與錐齒輪(34)嚙合，錐齒輪(34)與第一旋臂(12)固裝在一起，第一旋臂(12)通過(guò)軸承與第二軸(39)連相接；錐齒輪(37)與錐齒輪(36)嚙合，錐齒輪(36)與第二旋臂(13)固裝在一起，第二旋臂(13)通過(guò)軸承與第一軸(38)連相接；第二軸(39)、第一軸(38)—同與連扳(6)連相接；錐齒輪(35)和錐齒輪(34)的速比與錐齒輪(37)和錐齒輪(36)的速比相同；當(dāng)馬達(dá)(3 )轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)錐齒輪(31)、錐齒輪(32 )、多棱杠(33、錐齒輪(35 )和錐齒輪(37 )分別帶動(dòng)錐齒輪(34 )和錐齒輪(36 )同步轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪(34 )和錐齒輪(36 )又分別通過(guò)第一旋臂(12)和第二旋臂(13)—同帶動(dòng)連扳(6)作繞圈平動(dòng)，連扳(6)再通過(guò)插銷(xiāo)(5)帶動(dòng)研板(7)也作繞圈平動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了模擬人工的揉搓動(dòng)作。第一軸(38)、第二軸(39)與連扳(6)通過(guò)鉸鏈連接。連扳(6)通過(guò)插銷(xiāo)(5)與研板(7)連接，插銷(xiāo)(5)的下方為水滴狀球頭，以保證研板(7)僅在水平面內(nèi)受力。
權(quán)利要求
1.數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，由左支架(8)、右支架(1)、橫梁(2)構(gòu)成橋式框架結(jié)構(gòu)，其特征在于工件(4)左側(cè)是左支架(8)、右側(cè)是右支架(1)，橫梁(2)置于左支架(8)和右支架(1)上方；橫梁(2)兩端的下方分別伸出左支腳(42)和右支腳(41)，左支腳(42)與左導(dǎo)軌(17)相連接，左導(dǎo)軌(17)固裝在左支架(8)上，右支腳(41)與右導(dǎo)軌(23)相連接，右導(dǎo)軌(23)固裝在右支架(1)上；工件(4)上方是研板(7)，研板(7)通過(guò)插銷(xiāo)(5)、連扳(6)、第一軸(38 )、第二軸(39 )、第一旋臂(12 )、第二旋臂(13 )與溜動(dòng)箱(29 )相連接；溜動(dòng)箱(29 )通過(guò)導(dǎo)輪(30)與橫梁(2)的導(dǎo)軌相結(jié)合。
2.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，橫梁(2)的右支腳(41)通過(guò)右連塊(21)與右導(dǎo)軌塊(22)固定連接，右導(dǎo)軌塊(22)與右導(dǎo)軌(23)構(gòu)成導(dǎo)軌副，其特征在于橫梁(2)的左支腳(42)通過(guò)銷(xiāo)(20)與左連塊(19)連接，左連塊(19)與左導(dǎo)軌塊(18)固定連接，左導(dǎo)軌塊(18)與左導(dǎo)軌(17)構(gòu)成導(dǎo)軌副；左支腳(42)與銷(xiāo)(20)為間隙配合，左支腳(42)兩側(cè)與左連塊(19)分別留有間隙f和e，左支腳(42)能夠沿銷(xiāo)(20)的軸線方向左右游動(dòng)。
3.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，其特征在于橫梁(2)的前后運(yùn)動(dòng)，即Y軸運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)(26)、伺服電機(jī)(28)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)(26)、伺服電機(jī)(28)受數(shù)控系統(tǒng)的同步雙驅(qū)控制；伺服電機(jī)(26)、伺服電機(jī)(28)分別通過(guò)聯(lián)軸器(25)、聯(lián)軸器(27)與左絲杠(16)、右絲杠(24)相連接，左絲杠(16)、右絲杠(24)的絲母分別與左連塊(19)、右連塊(21)固定連接。
4.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，其特征在于溜動(dòng)箱(29)的左右運(yùn)動(dòng)，即X軸運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)(9 )驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)(9 )上裝有主動(dòng)繩輪(15 )，主動(dòng)繩輪(15 )上繞有繩索(14)，繩索(14)的一端直接與溜動(dòng)箱(29相連，繩索(14)的另一端繞過(guò)被動(dòng)繩輪(10)再與溜動(dòng)箱(29)相連；當(dāng)伺服電機(jī)(9)正、反旋轉(zhuǎn)時(shí)，繩索(14)就牽動(dòng)溜動(dòng)箱(29)左右運(yùn)動(dòng)。
5.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，其特征在于研板(7)的繞圈平動(dòng)，即C軸運(yùn)動(dòng)由馬達(dá)(3)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)(3)上裝有錐齒輪(31)，錐齒輪(31)與錐齒輪(32)嚙合，錐齒輪(32)的中心設(shè)有多棱孔，錐齒輪(32)的多棱孔與多棱杠(33)配裝；溜動(dòng)箱(29)套裝在多棱杠(33)上，溜動(dòng)箱(29)可以沿多棱杠(33)滑動(dòng)，溜動(dòng)箱(29)內(nèi)分別裝有錐齒輪(35)、錐齒輪(37)，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的中心也分別設(shè)有多棱孔，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的多棱孔與多棱杠(33)滑動(dòng)配合；錐齒輪(35)與錐齒輪(34)嚙合，錐齒輪(34)與第一旋臂(12)固裝在一起，第一旋臂(12)通過(guò)軸承與第二軸(39)連相接；錐齒輪(37)與錐齒輪(36)嚙合，錐齒輪(36)與第二旋臂(13)固裝在一起，第二旋臂(13)通過(guò)軸承與第一軸(38)連相接；第二軸(39)、第一軸(38) —同與連扳(6)連相接；錐齒輪(35)和錐齒輪(34)的速比與錐齒輪(37)和錐齒輪(36)的速比相同；當(dāng)馬達(dá)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)錐齒輪(31)、錐齒輪(32)、多棱杠(33、錐齒輪(35)和錐齒輪(37)分別帶動(dòng)錐齒輪(34)和錐齒輪(36)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪(34)和錐齒輪(36)又分別通過(guò)第一旋臂(12)和第二旋臂(13)—同帶動(dòng)連扳(6)作繞圈平動(dòng)，連扳(6)再通過(guò)插銷(xiāo)(5)帶動(dòng)研板(7)也作繞圈平動(dòng)。
6.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，其特征在于第一軸(38)、第二軸(39)與連扳(6)通過(guò)鉸鏈連接。
7.根椐權(quán)利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，連扳(6)通過(guò)插銷(xiāo)(5)與研板(7)連接，其特征 在于插銷(xiāo)(5)的下方為水滴狀球頭。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控揉搓式研磨機(jī)床，由左支架、右支架、橫梁構(gòu)成橋式框架結(jié)構(gòu)，橫梁能夠沿左支架、右支架前后移動(dòng)；橫梁上裝有溜動(dòng)箱，溜動(dòng)箱能夠沿橫梁的導(dǎo)軌左右移動(dòng)；溜動(dòng)箱還能夠另外輸出繞圈平動(dòng)動(dòng)力，溜動(dòng)箱與研板連接，通過(guò)溜動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)研板運(yùn)動(dòng)；各種運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)控制，使研板能夠任意行走各種軌跡，并能模擬人工揉搓式動(dòng)作，完全可以代替人工研磨作業(yè)，使平面研磨加工工藝一步躍向機(jī)械化、自動(dòng)化和數(shù)控化。
文檔編號(hào)B24B37/07GK103252709SQ20131016507
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者黨金行, 曹剛, 于恒, 張彥 申請(qǐng)人:山東冠泓數(shù)控裝備有限公司