本發(fā)明涉及一種加工曲面鏡的連接裝置，具體涉及一種利用十字軸及平行四邊形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加工磨頭與反射鏡鏡面貼合的連接裝置，屬于精密光學(xué)加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大口徑的非球面反射鏡在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中占有重要的地位，但是大口徑非球面對(duì)加工手段的材料去除效率又很高的要求，而常用的小工具拋光效率低，難以滿足要求。美國(guó)Arizona大學(xué)發(fā)明了應(yīng)力盤技術(shù)用以提高大口徑非球面的加工效率，采用主動(dòng)變形的方法，使用大口徑的磨頭提高大口徑反射鏡的加工效率，國(guó)內(nèi)中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所和中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所也先后進(jìn)行了應(yīng)力盤拋光技術(shù)的研究。但應(yīng)力盤的連接裝置一直遵循國(guó)外的方法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以控制，剛度及強(qiáng)度難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于平行四邊形機(jī)構(gòu)的磨頭連接裝置，能夠保證磨頭與主軸之間具備加工所要求的自由度，同時(shí)具備較高的剛度和強(qiáng)度。

一種基于平行四邊形機(jī)構(gòu)的磨頭連接裝置，該裝置包括由芯軸、磨頭盤面、立桿、球頭、上三角板和下三角板；所述芯軸垂直安裝在上三角板和下三角板上，所述三根立桿通過球面關(guān)節(jié)軸承與上三角板和下三角板上對(duì)應(yīng)部位連接，形成三個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述立桿的下端通過球頭與磨頭盤面球面鉸接后形成一個(gè)空間幾何結(jié)構(gòu)，所述空間幾何結(jié)構(gòu)使磨頭盤面繞兩個(gè)垂直于芯軸的兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)限制磨頭盤面相對(duì)于芯軸軸線的旋轉(zhuǎn)和垂直于主軸軸線方向的平動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述空間幾何結(jié)構(gòu)還包括兩個(gè)十字軸；所述兩個(gè)十字軸將上三角板和下三角板安裝在芯軸上，所述十字軸使上三角板和下三角板具有繞十字軸的兩條互相垂直軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，同時(shí)使上三角板和下三角板具有繞芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。

進(jìn)一步地，所述芯軸的一端具有與機(jī)床主軸連接的法蘭結(jié)構(gòu)。

工作原理：本裝置用于大口徑磨頭的連接，基于平行四邊形機(jī)構(gòu)的原理，同時(shí)利用十字軸結(jié)構(gòu)，在限制磨頭盤面繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)及垂直于主軸軸線方向的平動(dòng)自由度的同時(shí)，保證磨頭盤面在十字軸(垂直于主軸的兩個(gè)軸線)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度上可以自由運(yùn)動(dòng)。

有益效果：

本發(fā)明通過三個(gè)平面平行四邊形機(jī)構(gòu)構(gòu)成的空間幾何機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)磨頭盤面自由度的限制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)磨頭自由度的控制，該空間幾何機(jī)構(gòu)能嚴(yán)格限制磨頭盤面繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)及垂直于主軸軸線方向的平動(dòng)，同時(shí)利用十字軸和球頭與磨頭盤面的配合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了磨頭盤面在垂直于主軸的兩個(gè)軸線方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；上述結(jié)構(gòu)能夠提高磨頭與芯軸之間連接結(jié)構(gòu)的承載能力及定位精度，進(jìn)而提高大口徑反射鏡在光學(xué)加工中的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖(半剖圖)；

圖2為本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)原理圖。

其中，其中：1、芯軸，2、上三角板，3、立桿，4、下三角板，5、磨頭盤面，6、球面關(guān)節(jié)軸承Ⅰ，7、十字軸Ⅰ，8、十字軸Ⅱ，9、球面關(guān)節(jié)軸承Ⅱ，10、球頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于平行四邊形機(jī)構(gòu)的磨頭連接裝置，該裝置包括芯軸1、上三角板2、立桿3、下三角板4、磨頭盤面5、球面關(guān)節(jié)軸承Ⅰ6、十字軸Ⅰ7、十字軸Ⅱ8、球面關(guān)節(jié)軸承Ⅱ9和球頭10；

所述十字軸Ⅰ7和十字軸Ⅱ8沿軸向安裝在芯軸1上，所述十字軸Ⅰ7與上三角板2配合連接，上三角板2具有繞十字軸Ⅰ7的兩條互相垂直軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，上三角板2還具有繞芯1軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度；十字軸Ⅱ8與下三角板4配合連接，下三角板4具有繞十字軸Ⅱ8兩條互相垂直軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，下三角板4還具有繞芯1軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度；所述立桿3為三根，三根立桿3分別對(duì)應(yīng)上三角板2和下三角板4相應(yīng)的位置并貫穿三角板2和下三角板4，立桿3與上三角板2和下三角板4分別通過球面關(guān)節(jié)軸承Ⅰ6和球面關(guān)節(jié)軸承Ⅱ9實(shí)現(xiàn)連接，各連接點(diǎn)與芯軸1的距離相等，形成三個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；立桿3對(duì)應(yīng)下三角板4的一端通過球頭10與磨頭盤面5活動(dòng)連接，磨頭盤面5、立桿3、上三角板2、下三角板4形成空間幾何機(jī)構(gòu)；

如附圖2所示，該幾何機(jī)構(gòu)中，立桿3與上三角板2和下三角板4的連接點(diǎn)在球面關(guān)節(jié)軸承Ⅰ6和球面關(guān)節(jié)軸承Ⅱ9的限制下，上三角板2和下三角板4僅具有繞球面關(guān)節(jié)軸承Ⅰ6和球面關(guān)節(jié)軸承Ⅱ9中心轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，球頭10與磨頭盤面5之間的連接點(diǎn)具有自由轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，整個(gè)空間幾何機(jī)構(gòu)保證磨頭盤面5可以在繞兩個(gè)垂直于芯軸1的兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，上三角板2中心的十字軸Ⅰ7及下三角板中心的十字軸Ⅱ8可以限制磨頭盤面5繞芯軸1軸線的旋轉(zhuǎn)。芯軸1的一端具有與機(jī)床主軸連接的法蘭結(jié)構(gòu)，

實(shí)際的加工過程中，用于對(duì)工件進(jìn)行加工的磨頭固定安裝在磨頭盤面5的下方，整個(gè)連接裝置通過芯軸1連接機(jī)床主軸上，在機(jī)床主軸的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)磨頭旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行加工。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。