專利名稱：數(shù)控揉搓式研磨機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械領域，尤其是研磨機械。
背景技術：
用于檢具、量具、研具以及其它特殊領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，目前這種研磨過程完全依靠人工完成，因此，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，加工周期長。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)大平面研磨加工機械化，本發(fā)明提供一種數(shù)控揉搓式研磨機床，該機床能夠拖動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械化、自動化和數(shù)控化。本發(fā)明采取的技術方案是:數(shù)控揉搓式研磨機床，由左支架、右支架、橫梁構成橋式框架結構，工件左側是左支架、右側是右支架，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，左支腳與左導軌相連接，左導軌固裝在左支架上，右支腳與右導軌相連接，右導軌固裝在右支架上；工件上方是研板，研板通過插銷、連扳、軸、旋臂與溜動箱相連接；溜動箱通過導輪與橫梁的導軌相結合；橫梁能夠沿左導軌、右導軌前后運動，把這一運動方向設為Y軸；當橫梁沿左導軌、右導軌前后運動時，橫梁就通過導輪、溜動箱、旋臂、軸、連扳和插銷帶動研板作前后運動，即Y軸運動；溜動箱能夠沿橫梁的導軌左右運動，把這一運動方向設為X軸；當溜動箱沿橫梁的導軌左右運動時，溜動箱就通過旋臂、軸、連扳和插銷帶動研板左右運動，即X軸運動；溜動箱還能夠另外輸出繞圈平動動力，當溜動箱輸出繞圈平動動力時，溜動箱就通過旋臂、軸、連扳和插銷帶動研板作繞圈平動，把繞圈平動設為C軸；X軸、Y軸、C軸是通過數(shù)控系統(tǒng)控制的，X軸、Y軸之間能夠插補，通過X軸、Y軸的插補運動，研板就能任意行走各種軌跡，實現(xiàn)對工件各個部位的滑動研磨；通過C軸運動，研板就能完成模擬人工揉搓式動作，實現(xiàn)對工件各個部位的揉搓式研磨；X軸、Y軸、C軸也能夠同時進行復合運動，實現(xiàn)對工件各個部位的復合研磨。本發(fā)明的有益效果是，利用數(shù)控技術控制X軸、Y軸和C軸，X軸、Y軸之間能夠插補，通過X軸、Y軸的插補運動，使研板任意行走各種軌跡，實現(xiàn)對工件各個部位的滑動研磨；通過C軸運動，使研板完成模擬人工揉搓式動作，實現(xiàn)對工件各個部位的揉搓式研磨；通過X軸、Y軸和C軸的復合運動，實現(xiàn)對工件各個部位的復合研磨；因此，數(shù)控揉搓式研磨機床使平面研磨加工工藝一步躍向機械化、自動化和數(shù)控化。



圖1是數(shù)控揉搓式研磨機床示意圖。
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，4.工件，5.插銷，6.連扳，7.研板，8.左支架，9.伺服電機，10.被動繩輪，12.第一旋臂，13.第二旋臂，14.繩索，15.主動繩輪，16.左絲杠，17.左導軌，18.左導軌塊，19.左連塊，20.銷，21.右連塊，22.右導軌塊，23.右導軌，24.右絲杠，25.聯(lián)軸器，26.伺服電機，27.聯(lián)軸器，28.伺服電機，29.溜動箱，30.導輪，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。
具體實施例方式如圖1至11所示，數(shù)控揉`搓式研磨機床，由左支架(8)、右支架(I)、橫梁(2)構成橋式框架結構；工件(4)左側是左支架(8)、右側是右支架(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)與左導軌(17)相連接，左導軌(17)固裝在左支架(8)上，右支腳(41)與右導軌(23)相連接，右導軌(23)固裝在右支架(I)上；工件(4)上方是研板(7)，研板(7)通過插銷(5)、連扳
(6)、第一軸(38)、第二軸(39)、第一旋臂(12)、第二旋臂(13)與溜動箱(29)相連接；溜動箱(29)通過導輪(30)與橫梁(2)的導軌相結合；橫梁(2)能夠沿左導軌(17)、右導軌(23)前后運動，把這一運動方向設為Y軸；當橫梁(2)沿左導軌(17)、右導軌(23)前后運動時，橫梁(2)就通過導輪(30)、溜動箱(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(5 )帶動研板(7 )作前后運動，即Y軸運動；溜動箱(29 )能夠沿橫梁(2)的導軌左右運動，把這一運動方向設為X軸；當溜動箱(29)沿橫梁(2)的導軌左右運動時，溜動箱(29)就通過第一旋臂(12)、第二旋臂(13)、第一軸(38)、第二軸(39)、連扳
(6)和插銷(5)帶動研板(7)左右運動，即X軸運動；溜動箱(29)還能夠另外輸出繞圈平動動力，當溜動箱(29)輸出繞圈平動動力時，溜動箱(29)就通過第一旋臂(12)、第二旋臂(13 )、第一軸(38 )、第二軸(39 )、連扳(6 )和插銷(5 )帶動研板(7 )作繞圈平動，把繞圈平動設為C軸；X軸、Y軸、C軸是通過數(shù)控系統(tǒng)控制的，X軸、Y軸之間能夠插補，通過X軸、Y軸的插補運動，研板(7)就能任意行走各種軌跡，實現(xiàn)對工件(4)各個部位的滑動研磨；通過C軸運動，研板(7)就能完成模擬人工揉搓式動作，實現(xiàn)對工件(4)各個部位的揉搓式研磨；X軸、Y軸、C軸也能夠同時進行復合運動，實現(xiàn)對工件(4)各個部位的復合研磨；因此，數(shù)控揉搓式研磨機床的誕生，就實現(xiàn)了平面研磨加工的機械化、自動化和數(shù)控化。橫梁(2 )的右支腳(41)通過右連塊(21)與右導軌塊(22 )固定連接，右導軌塊(22 )與右導軌(23 )構成導軌副；橫梁(2 )的左支腳(42 )通過銷(20 )與左連塊(19 )連接，左連塊(19)與左導軌塊(18)固定連接，左導軌塊(18)與左導軌(17)構成導軌副；左支腳(42)與銷(20)為間隙配合，左支腳(42)兩側與左連塊(19)分別留有間隙f和e，因此，左支腳
(42)能夠沿銷(20)的軸線方向左右游動，從而彌補了橫梁(2)的伸縮和裝配誤差。橫梁(2)的前后運動，即Y軸運動由伺服電機(26)、伺服電機(28)驅動，伺服電機
(26)、伺服電機(28)受數(shù)控系統(tǒng)的同步雙驅控制；伺服電機(26)、伺服電機(28)分別通過聯(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。溜動箱(29 )的左右運動，即X軸運動由伺服電機(9 )驅動，伺服電機(9 )上裝有主動繩輪(15)，主動繩輪(15)上繞有繩索(14)，繩索(14)的一端直接與溜動箱(29相連，繩索(14)的另一端繞過被動繩輪(10)再與溜動箱(29)相連；當伺服電機(9)正、反旋轉時，繩索(14 )就牽動溜動箱(29 )左右運動。研板(7) 的繞圈平動，即C軸運動由馬達(3)驅動，馬達(3)上裝有錐齒輪(31)，錐齒輪(31)與錐齒輪(32)嚙合，錐齒輪(32)的中心設有多棱孔，錐齒輪(32)的多棱孔與多棱杠(33)配裝；溜動箱(29)套裝在多棱杠(33)上，溜動箱(29)可以沿多棱杠(33)滑動，溜動箱(29)內(nèi)分別裝有錐齒輪(35)、錐齒輪(37)，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的中心也分別設有多棱孔，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的多棱孔與多棱杠(33)滑動配合；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；當馬達(3 )轉動時，通過錐齒輪(31)、錐齒輪(32 )、多棱杠(33、錐齒輪(35 )和錐齒輪(37 )分別帶動錐齒輪(34 )和錐齒輪(36 )同步轉動，錐齒輪(34 )和錐齒輪(36 )又分別通過第一旋臂(12)和第二旋臂(13)—同帶動連扳(6)作繞圈平動，連扳(6)再通過插銷(5)帶動研板(7)也作繞圈平動，從而實現(xiàn)了模擬人工的揉搓動作。第一軸(38)、第二軸(39)與連扳(6)通過鉸鏈連接。連扳(6)通過插銷(5)與研板(7)連接，插銷(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。
權利要求
1.數(shù)控揉搓式研磨機床，由左支架(8)、右支架(1)、橫梁(2)構成橋式框架結構，其特征在于工件(4)左側是左支架(8)、右側是右支架(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)與左導軌(17)相連接，左導軌(17)固裝在左支架(8)上，右支腳(41)與右導軌(23)相連接，右導軌(23)固裝在右支架(1)上；工件(4)上方是研板(7)，研板(7)通過插銷(5)、連扳(6)、第一軸(38 )、第二軸(39 )、第一旋臂(12 )、第二旋臂(13 )與溜動箱(29 )相連接；溜動箱(29 )通過導輪(30)與橫梁(2)的導軌相結合。
2.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，橫梁(2)的右支腳(41)通過右連塊(21)與右導軌塊(22)固定連接，右導軌塊(22)與右導軌(23)構成導軌副，其特征在于橫梁(2)的左支腳(42)通過銷(20)與左連塊(19)連接，左連塊(19)與左導軌塊(18)固定連接，左導軌塊(18)與左導軌(17)構成導軌副；左支腳(42)與銷(20)為間隙配合，左支腳(42)兩側與左連塊(19)分別留有間隙f和e，左支腳(42)能夠沿銷(20)的軸線方向左右游動。
3.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，其特征在于橫梁(2)的前后運動，即Y軸運動由伺服電機(26)、伺服電機(28)驅動，伺服電機(26)、伺服電機(28)受數(shù)控系統(tǒng)的同步雙驅控制；伺服電機(26)、伺服電機(28)分別通過聯(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.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，其特征在于溜動箱(29)的左右運動，即X軸運動由伺服電機(9 )驅動，伺服電機(9 )上裝有主動繩輪(15 )，主動繩輪(15 )上繞有繩索(14)，繩索(14)的一端直接與溜動箱(29相連，繩索(14)的另一端繞過被動繩輪(10)再與溜動箱(29)相連；當伺服電機(9)正、反旋轉時，繩索(14)就牽動溜動箱(29)左右運動。
5.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，其特征在于研板(7)的繞圈平動，即C軸運動由馬達(3)驅動，馬達(3)上裝有錐齒輪(31)，錐齒輪(31)與錐齒輪(32)嚙合，錐齒輪(32)的中心設有多棱孔，錐齒輪(32)的多棱孔與多棱杠(33)配裝；溜動箱(29)套裝在多棱杠(33)上，溜動箱(29)可以沿多棱杠(33)滑動，溜動箱(29)內(nèi)分別裝有錐齒輪(35)、錐齒輪(37)，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的中心也分別設有多棱孔，錐齒輪(35)、錐齒輪(37)的多棱孔與多棱杠(33)滑動配合；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；當馬達(3)轉動時，通過錐齒輪(31)、錐齒輪(32)、多棱杠(33、錐齒輪(35)和錐齒輪(37)分別帶動錐齒輪(34)和錐齒輪(36)同步轉動，錐齒輪(34)和錐齒輪(36)又分別通過第一旋臂(12)和第二旋臂(13)—同帶動連扳(6)作繞圈平動，連扳(6)再通過插銷(5)帶動研板(7)也作繞圈平動。
6.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，其特征在于第一軸(38)、第二軸(39)與連扳(6)通過鉸鏈連接。
7.根椐權利要求I所述的數(shù)控揉搓式研磨機床，連扳(6)通過插銷(5)與研板(7)連接，其特征 在于插銷(5)的下方為水滴狀球頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控揉搓式研磨機床，由左支架、右支架、橫梁構成橋式框架結構，橫梁能夠沿左支架、右支架前后移動；橫梁上裝有溜動箱，溜動箱能夠沿橫梁的導軌左右移動；溜動箱還能夠另外輸出繞圈平動動力，溜動箱與研板連接，通過溜動箱驅動研板運動；各種運動由數(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械化、自動化和數(shù)控化。
文檔編號B24B37/07GK103252709SQ20131016507
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權日2013年5月8日
發(fā)明者黨金行, 曹剛, 于恒, 張彥 申請人:山東冠泓數(shù)控裝備有限公司