專利名稱：一種模具自由曲面柔性拋光機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及拋光機領域，尤其是一種模具自由曲面柔性拋光機。
背景技術：
近年來，模具制造業的發展日趨迅猛，涉及面日益廣泛。諸如汽 車、航空、船舶、玩具、電子產品、民用家電等，幾乎無所不及。在 模具制造中，塑料模、壓鑄模、鍛造模等模具型腔的表面復雜，自由 曲面所占的比例高，加工工藝難度最大，對其表面粗糙度要求很高， 所以必須進行型腔拋光處理，以提高模具的使用壽命。而目前，完成 形狀加工所采用的方法主要是銑削與電加工方法，這些方法往往不能 滿足加工要求，為此必需進行后加工， 一般采用手工拋光進行后加工， 且要消耗許多工時和費用。對一些鍛模生產成本的分析表明，目前
30%以上的費用都耗費在后加工上(主要是手工拋光)。目前，只有少 數大的模具公司采用全自動研磨拋光機。其原因主要為自動拋光機價 格昂貴，實現預定拋光目的的控制比較困難，且只適用于平面或簡單 曲面的均勻拋光，故投資回報率低。拋光作為模具型腔加工的一道重 要工序，其加工時間占整個模具制造時間的30% 50%，其成本占全部 制造成本的5% 30%，拋光已成為模具制造過程中的瓶頸。
模具拋光直接影響模具質量的好壞，目前自由曲面模具最主要的 拋光方式還是手工拋光，存在加工能力差、拋光效率低、勞動強度大， 對拋光工人的經驗、技術要求高等缺點。査閱現有的傳統和新型的自
由曲面拋光設備存在以下缺點1、拋光設備的拋光頭與自由曲面接觸 面積小，拋光效率較低；2、傳統柔性拋光工具一般是利用彈簧或柔性 拋光材料獲得與被拋工件曲面之間的柔性接觸，與自由曲面的適應性 差；3、拋光設備拋光的自由度比較單一，難以實現多自由度的拋光； 4、拋光磨料施加困難，所用裝置復雜；5、超聲機械拋光設備由于受 超聲振幅和功率的限制，僅適于窄、深槽、圓角、棱角等局部加工， 大面積拋光效率低；7、已有的柔性拋光技術，具有較高的拋光精度， 但由于拋光墊材料、拋光囊剛度的變化范圍小，以及實時控制性差的 原因，還不能實現對模具自由曲面的尺寸修正以及高效率精拋等功能。 發明內容
為了克服已有的模具自由曲面柔性拋光機的只適合平面或簡單曲 面、拋光效率低、拋光品質低、不能進行在線控制、局部形面精密修 正比較麻煩的不足，本實用新型提供一種適合于各種曲面、拋光效率 高、拋光品質高、便于實現在線控制、便于進行局部形面精密修正的 模具自由曲面柔性拋光機。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種模具自由曲面柔性拋光機，包括床身和工作臺，所述拋光機 還包括運動機構和磨頭部件，所述運動機構包括X軸傳動機構、Y軸 傳動機構和Z軸傳動機構，所述工作臺通過X軸傳動機構安裝在床身 上，所述Z軸傳動機構通過Z軸支座安裝在Y軸傳動機構上，所述Y 軸傳動機構安裝在Y軸支座上，所述Y軸支座安裝在立柱支座上，所 述立柱支座安裝工作臺上；
所述的X傳動機構包括X軸控制電機、X軸滾珠絲杠、X軸導軌滑塊 以及兩根X軸水平導軌，所述X軸控制電機安裝在床身上，兩根所述X軸水平導軌固定安裝在所述床身上，所述X軸導軌滑塊可滑動地安 裝在X軸水平導軌上，所述的X軸滾珠絲杠位于兩根X軸水平導軌 之間，所述X軸滾珠絲杠通過X軸絲杠支撐座固定安裝在床身上，所
述x軸控制電機的輸出軸通過聯軸器連接X軸滾珠絲杠，所述X軸 滾珠絲杠通過X軸絲杠圓螺母與X軸絲杠螺母座連接，所述X軸導
軌滑塊和X軸絲杠螺母座固定安裝在工作臺的底部；
所述的z軸傳動機構包括z軸控制電機、z軸滾珠絲杠、z軸導軌滑 塊以及兩根z軸垂直導軌，所述z軸控制電機安裝在z軸支座上，兩 根所述z軸垂直導軌固定安裝在所述z軸支座上，所述z軸導軌滑塊 可滑動地安裝在z軸垂直導軌上，所述的z軸滾珠絲杠位于兩根z軸 垂直導軌之間，所述z軸滾珠絲杠與z軸絲杠圓螺母連接，所述z軸 控制電機的輸出軸通過聯軸器連接z軸滾珠絲杠，所述z軸導軌滑塊
和Z軸絲杠圓螺母座固定安裝在拋光機的磨頭部件上； 所述的Y軸傳動機構包括Y軸控制電機、Y軸滾珠絲杠、Y軸導軌滑 塊以及兩根Y軸導軌，所述Y軸控制電機安裝在Y軸支座上，兩根 所述Y軸水平導軌固定安裝在所述Y軸支座上，所述Y軸導軌滑塊 可滑動地安裝在Y軸導軌上，所述的Y軸滾珠絲杠位于兩根Y軸導 軌之間，所述Y軸滾珠絲杠通過Y軸絲杠圓螺母和Y軸絲杠圓螺母 座連接，所述Y軸控制電機的輸出軸通過聯軸器連接Y軸滾珠絲杠， 所述Y軸導軌滑塊和絲杠圓螺母座固定安裝在Z軸支座上。
進一步，所述X軸控制電機、Y軸控制電機和Z軸控制電機均為 步進電機。
再進一步，所述的Y軸傳動機構還包括用于增加帶負載能力的附
加導軌和附加導軌滑塊，所述的兩根Y軸導軌和Y軸滾珠絲杠安裝在
Y軸支座的側邊，所述附加導軌安裝在Y軸支座的上方，所述附加導
軌滑塊可滑動地安裝在附加導軌上，所述附加導軌滑塊通過鉸支座與
z軸支座固定連接。
作為優選的一種方案所述磨頭部件包括磨頭旋轉運動機構，所 述磨頭旋轉運動機構包括旋轉支架、旋轉控制電機、旋轉齒輪軸、旋 轉傳動齒輪以及與磨頭固定連接的旋轉軸，所述旋轉控制電機安裝在 旋轉支架上，所述旋轉控制電機的輸出軸與旋轉齒輪軸聯接，所述旋 轉齒輪軸與旋轉傳動齒輪嚙合，所述旋轉傳動齒輪固定套裝在所述旋 轉軸上，所述旋轉軸通過軸承安裝在所述旋轉支架上。
作為優選的另一種方案所述磨頭部件還包括磨頭擺動機構，所 述磨頭擺動機構包括擺動軸支架、擺動控制電機、擺動齒輪軸、擺動 傳動齒輪、擺動軸以及與磨頭固定連接的磨頭安裝支架，所述旋轉控 制電機安裝在擺動軸支架上，所述擺動控制電機的輸出軸與擺動齒輪 軸聯接，所述擺動齒輪軸與擺動傳動齒輪嚙合，所述擺動傳動齒輪套 裝在擺動軸上，所述擺動軸與所述磨頭安裝支架固定連接。
進一步，所述磨頭安裝支架包括左磨頭架和右磨頭架，所述左磨 頭架與右磨頭架分別呈半圓柱結構，所述的左磨頭架和右磨頭架套裝 在磨頭軸上，所述左磨頭架與右磨頭架固定連接，所述右磨頭架與擺 動軸固定連接。
再進一步，所述擺動傳動齒輪是雙片半齒輪。
作為優選的再一種方案所述磨頭部件還包括磨頭自轉機構，所 述磨頭自轉機構包括安裝磨頭的磨頭軸、直流電機和直流電機支架，所述直流電機支架為磨頭安裝支架，所述直流電機通過皮帶和皮帶輪 與磨頭軸傳動連接。
本實用新型的技術構思為床身部件、Y-Z軸部件以及工作部件 三大部分；所述床身部件包括底座、工作臺和傳動模塊，工作臺上開 有倒T型槽，可以加載各類工件夾緊裝置，底座上設有傳動模塊，其 包括導軌、絲杠、聯軸器和步進電機，共同帶動工作臺上的夾具及工
件一起作X軸軸向運動；所述Y-Z軸部件包括兩支撐立柱、Y向傳動
模塊和Z向傳動模塊，Y向、Z向傳動模塊上同樣設有導軌、絲杠、
聯軸器和步進電機，從而帶動工作部件在Y軸與Z軸上的軸向運動。 在步進電機的作用下，帶動通過鍵連接在步進電機上的旋轉齒輪
軸的旋轉運動，旋轉齒輪軸上的齒輪通過齒輪嚙合帶動旋轉雙片齒輪
旋轉，采用雙片齒輪的結構可以減小齒輪嚙合間隙，使得傳動更加平
穩，而旋轉軸與旋轉雙片齒輪是固定在一起的；擺動模塊和磨頭模塊
的整體通過螺栓固連于旋轉軸上。因而通過控制步進電機的轉動，控
制了旋轉軸的旋轉，從而帶動了擺動模塊和磨頭模塊整體作X-Y平面
上做一定的弧形軌道運動，從而實現磨頭在X-Y平面上(即工作臺表
面上)的弧形軌道運行，達到一定的拋光目的。
磨頭軸通過左磨頭架固定在右磨頭架上，左磨頭架和右磨頭架分
別呈半圓柱結構，右磨頭架通過螺栓與擺動軸固定在一起；在步進電
機的作用下，使通過鍵連接在步進電機上的擺動齒輪軸旋轉，通過齒
輪嚙合帶動擺動雙片半齒輪轉動，采用雙片半齒輪的結構即減小了嚙
合間隙又節省了空間，而擺動軸與擺動雙片半齒輪是固定在一起的。
因而通過控制步進電機的轉動，控制了擺動軸的旋轉，從而使得磨頭
架整體在XZ平面上按需要做一定的角度擺動，因此實現了磨頭按設
定的角度進行拋光，達到一定的拋光目的。
本實用新型的有益效果主要表現在1、多自由度的數控加工，大 大增強了加工的表面形態，這種一次性多自由度的定位加工，提高了 對模具型腔自由曲面拋光的精度，縮短輔助工時，降低加工成本；對 多品種模具拋光所需工件的頻繁裝卸也非常的方便；2、對一模具型腔
進行多自由度數控拋光，所需操作員人數少，加工成本低，生產效率
圖1是本實用新型的拋光機的主視結構示意圖。
圖2是本實用新型的床身部件結構主視示意圖。 圖3是本實用新型的床身部件結構左視示意圖。 圖4是本實用新型的Y-Z軸部件結構主視示意圖。 圖5是本實用新型的Y-Z軸部件結構左視示意圖。 圖6是本實用新型的磨頭部件的主視圖。 圖7是本實用新型的磨頭部件的左視圖。 圖8是本實用新型的磨頭部件的俯視圖。 圖9是磨頭的示意圖。 圖10是旋轉傳動齒輪的示意圖。 圖11是擺動傳動齒輪的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
參照圖1 圖11， 一種模具自由曲面柔性拋光機，包括床身26、 工作臺28、運動機構和磨頭部件3，所述運動機構包括X軸傳動機構、 Y軸傳動機構和Z軸傳動機構，所述工作臺28通過X軸傳動機構安
裝在床身26上，所述Z軸傳動機構通過Z軸支座8安裝在Y軸傳動 機構上，所述Y軸傳動機構安裝在Y軸支座8上，所述Y軸支座8 安裝在立柱支座1上，所述立柱支座1安裝工作臺28上；
所述的X傳動機構包括X軸控制電機19、 X軸滾珠絲杠12、 X 軸導軌滑塊30以及兩根X軸水平導軌4，所述X軸控制電機19安裝 在床身26上，兩根所述X軸水平導軌4固定安裝在所述床身26上， 所述X軸導軌滑塊30可滑動地安裝在X軸水平導軌4上，所述的X 軸滾珠絲杠12位于兩根X軸水平導軌4之間，所述X軸滾珠絲杠12 通過絲杠支撐座6、 16固定安裝在床身26上，所述X軸控制電機19 的輸出軸通過聯軸器17連接X軸滾珠絲杠12，所述X軸滾珠絲杠12 通過X軸絲桿圓螺母與絲杠螺母座31連接，所述X軸導軌滑塊30 和X軸絲杠螺母座31固定安裝在工作臺28的底部；
所述的Z軸傳動機構包括Z軸控制電機15、 Z軸滾珠絲杠5、 Z 軸導軌滑塊11以及兩根Z軸垂直導軌38，所述Z軸控制電機15安裝 在Z軸支座8上，兩根所述Z軸垂直導軌38固定安裝在所述Z軸支 座8上，所述Z軸導軌滑塊11可滑動地安裝在Z軸垂直導軌38上， 所述的Z軸滾珠絲杠5位于兩根Z軸垂直導軌11之間，所述Z軸滾 珠絲杠5與Z軸絲杠圓螺母18連接，所述Z軸控制電機15的輸出軸 通過聯軸器23連接Z軸滾珠絲杠5，所述Z軸導軌滑塊11和Z軸絲 杠圓螺母18座固定安裝在拋光機的工作部件上；
所述的Y軸傳動機構包括Y軸控制電機72、 Y軸滾珠絲杠7、 Y 軸導軌滑塊39以及兩根Y軸導軌32，所述Y軸控制電機72安裝在 Y軸支座8上，兩根所述Y軸水平導軌32固定安裝在所述Y軸支座
8上，所述Y軸導軌滑塊39可滑動地安裝在Y軸導軌32上，所述的 Y軸滾珠絲杠7位于兩根Y軸導軌32之間，所述Y軸滾珠絲杠7通 過Y軸絲桿圓螺母73與Y軸絲杠圓螺母座37連接，所述Y軸控制 電機72的輸出軸通過聯軸器71連接Y軸滾珠絲杠7，所述Y軸導軌 滑塊39和Y軸絲杠圓螺母73固定安裝在Z軸支座8上。所述Y軸 絲杠圓螺母73通過螺栓與Y軸圓螺母座37固定連接，Y軸絲杠圓螺 母座37通過螺栓與Z軸支座8固定連接。
所述X軸控制電機19、 Y軸控制電機72和Z軸控制電機15均 為步進電機。
所述的Y軸傳動機構還包括用于增加帶負載能力的附加導軌76 和附加導軌滑塊77，所述的兩根Y軸導軌32和Y軸滾珠絲杠7安裝 在Y軸支座8的側邊，所述附加導軌76安裝在Y軸支座8的上方， 所述附加導軌滑塊77可滑動地安裝在附加導軌76上，所述附加導軌 滑塊77通過鉸支座78與Z軸支座8固定連接。
磨頭旋轉運動機構包括旋轉支架13、旋轉控制電機29、旋轉齒輪 軸34、旋轉傳動齒輪以及與磨頭固定連接的旋轉軸32，所述旋轉控制 電機29安裝在旋轉支架13上，所述旋轉控制電機29的輸出軸與旋轉 齒輪軸34聯接，所述旋轉齒輪軸34與旋轉傳動齒輪嚙合，所述旋轉 傳動齒輪固定套裝在所述旋轉軸32上，所述旋轉軸32通過軸承安裝 在所述旋轉支架13上。
所述旋轉控制電機29為步進電機。旋轉傳動齒輪為旋轉雙片齒輪 8禾卩9。
磨頭擺動機構，包括擺動軸支架38、擺動控制電機75、擺動齒輪
軸70、擺動傳動齒輪、擺動軸47以及與磨頭連接的磨頭安裝支架，
所述擺動控制電機75安裝在擺動軸支架38上，所述旋轉控制電機75 的輸出軸與擺動齒輪軸70聯接，所述擺動齒輪軸70與擺動傳動齒輪 嚙合，所述擺動傳動齒輪套裝在擺動軸47上，所述擺動軸47與所述 磨頭安裝支架固定連接。
所述擺動傳動齒輪是雙片半齒輪25和26。所述擺動控制電機75 為步進電機。所述磨頭安裝支架包括左磨頭架46和右磨頭架44，所 述左磨頭架46與右磨頭架44分別呈半圓柱結構，所述的左磨頭架46 和右磨頭架44套裝在磨頭軸68上，所述左磨頭架46與右磨頭架44 固定連接，所述右磨頭架44與擺動軸47固定連接。
所述磨頭部件還包括磨頭自轉機構，所述磨頭自轉機構包括安裝 磨頭49的磨頭軸68、直流電機39和直流電機支架38，所述直流電機 支架38為磨頭安裝支架，所述直流電機通39過皮帶和皮帶輪與磨頭 軸68傳動連接。
本實施例在不同電機的作用下，使加工工件實現在不同坐標方向 的拋光，具體實施如下
參考圖2和圖3 ，床身部件工作臺上的工件的X軸軸向運動的實
現
其結構為所述床身部件包括底座、工作臺和傳動模塊，工作臺
上開有倒T型槽，可以加載各類工件夾緊裝置；在床身26上設有X 軸水平導軌4、 X軸滾珠絲杠12、絲杠支撐座6和16、聯軸器17以 及X軸步進電機19;而在工作臺28下設有X軸導軌滑塊30以及與 滾珠絲杠相配的絲杠螺母座31;絲杠螺母座31固定于工作臺28的下 方；X軸滾珠絲杠12架在絲杠支撐座6和16上；在X軸導軌滑塊30
的上面設有壓配式壓注油杯IO和導油塊11，從而保證X軸導軌滑塊 30以及X軸水平導軌4能夠良好潤滑。
其工作原理為實現工作過程是在X軸控制電機19的作用下，
通過聯軸器17帶動X軸滾珠絲杠12旋轉運動，經與X軸絲杠相配的 絲杠螺母座31帶動下，使得工作臺28借助兩側的X軸水平導軌4的 輔助能平穩的做X軸軸向運動，從而控制工作臺28上的夾具及工件 在X軸上的軸向運動。
參考圖4和圖5 ，工作部件上的磨頭在Z軸上的升降調控系統的 實現
其結構為所述的Z軸升降系統主要由Z向傳動模塊來實現，主 要包括Z軸控制電機15、聯軸器23、 Z軸滾珠絲杠5，與Z軸滾珠絲 杠5相配的絲杠圓螺母18，兩側的Z軸垂直導軌38和與之相配的Z 軸導軌滑塊11，絲杠圓螺母18和Z軸導軌滑塊11通過螺栓與旋轉擺 動部件固連在一起，兩側的Z軸垂直導軌38支撐Z軸升降的全程運 動，Z軸垂直導軌38底部通過螺栓固定在Z向支座76上。
其工作原理為在Z軸控制電機15的作用下，通過聯軸器23帶 動Z軸滾珠絲杠5旋轉運動，使得與Z軸滾珠絲杠5相配的絲杠圓螺 母18沿絲杠上下運動，帶動Z軸導軌滑塊11在Z軸垂直導軌38上 運動，從而帶動安裝在絲杠圓螺母、Z軸導軌滑塊ll上的旋轉擺動部 件3 (見總裝結構示意圖1)沿Z軸升降，即工作部件上的磨頭通過Z 軸導軌滑塊11在Z軸垂直導軌38上進行滑動，從而使得工作部件上 的磨頭在Z軸方向借助兩側支撐導軌38能順利地作平穩的Z軸方向 的升降運動。
磨頭的升降運動的高度取決于Z軸支座上的工作部件的升降高
度。
工作部件在Y軸的軸向運動的實現
其結構為所述的Y軸的軸向運動系統主要由Y向傳動模塊來實
現，主要包括Y軸控制電機72，聯軸器71， Y軸滾珠絲杠7，與Y 軸滾珠絲杠7相配的絲杠圓螺母73，與絲杠圓螺母通過螺栓相連的圓 螺母座37，兩側的Y軸導軌32和與之相配的Y軸導軌滑塊39;兩側 Y軸導軌32上的Y軸導軌滑塊39和圓螺母座37通過螺栓和Z軸支 座8固連在一起，Y軸導軌32的底部通過螺栓固定在Y向支座8上， 而Y向支座8通過螺栓固定于兩立柱支座1上。
其工作原理為在Y軸控制電機72的作用下，通過聯軸器71帶 動Y軸滾珠絲杠7旋轉運動，使得與Y軸滾珠絲杠7相配的絲杠圓螺 母73和絲杠圓螺母座37沿絲杠平移，帶動Y軸導軌滑塊39在Y軸 導軌32上運動，從而帶動安裝在絲杠圓螺母座37、 Y軸導軌滑塊39 上的Z軸支座在Y向運動，即工作部件上的磨頭通過Y軸導軌滑塊 39在Y軸導軌32上進行滑動，從而使得工作部件上的磨頭在Y軸方 向借助兩側Y軸導軌39能順利地作平穩的Y軸方向的平移運動。
本實施例的磨頭49在X-Y平面上的弧形軌道運行是通過旋轉模 塊來實現的。
其結構為由旋轉支架13、步進電機29、旋轉齒輪軸34、旋轉 雙片齒輪8和9、旋轉軸32以及與旋轉軸32相配套的各個零件組成。 其工作原理為在旋轉控制電機29的作用下，帶動通過鍵連接在 旋轉控制電機29上的旋轉齒輪軸34的旋轉運動，旋轉齒輪軸34上的 齒輪通過齒輪嚙合帶動旋轉雙片齒輪8和9旋轉，采用雙片齒輪的結 構可以減小齒輪嚙合間隙，使得傳動更加平穩，而旋轉軸32與旋轉雙
片齒輪8和9是固定在一起的；擺動模塊和磨頭模塊的整體通過螺栓
固連于旋轉軸32上。因而通過控制旋轉控制電機29的轉動，控制了 旋轉軸32的旋轉，從而帶動了擺動模塊和磨頭模塊整體作X-Y平面 上做一定的弧形軌道運動，從而實現磨頭49在X-Y平面上(即工作 臺表面上)的弧形軌道運行，達到一定的拋光目的。
磨頭軸通過左磨頭架46固定在右磨頭架44上，右磨頭架44通過 螺栓與擺動軸47固定在一起；在步進電機的作用下，使通過鍵連接在 步進電機上的擺動齒輪軸70旋轉，通過齒輪嚙合帶動擺動雙片半齒輪 25和26轉動，采用雙片半齒輪的結構即減小了嚙合間隙又節省了空 間，而擺動軸47與擺動雙片半齒輪25和26是固定在一起的。因而通 過控制步進電機的轉動，控制了擺動軸47的旋轉，從而使得磨頭架整 體在XZ平面上按需要做一定的角度擺動，因此實現了磨頭49按設定 的角度進行拋光，達到一定的拋光目的。
磨頭49按一定擺角范圍內進行的拋光是通過擺動模塊來實現的。 其結構為步進電機29、擺動齒輪軸70、擺動軸47、擺動雙片 齒輪25和26、磨頭架a46和磨頭架b44、擺動軸支架38、直流電機 支架40。
磨頭軸通過左磨頭架46固定在右磨頭架44上，右磨頭架44通過 螺栓與擺動軸47固定在一起；在步進電機的作用下，使通過鍵連接在 步進電機上的擺動齒輪軸70旋轉，通過齒輪嚙合帶動擺動雙片半齒輪 25和26轉動，采用雙片半齒輪的結構即減小了嚙合間隙又節省了空 間，而擺動軸47與擺動雙片半齒輪25和26是固定在一起的。因而通 過控制步進電機的轉動，控制了擺動軸47的旋轉，從而使得磨頭架整 體在XZ平面上按需要做一定的角度擺動，因此實現了磨頭49按設定
的角度進行拋光，達到一定的拋光目的。
磨頭49固定在磨頭軸68上，磨頭軸68通過皮帶和皮帶輪與固定 在直流電機支架40上的直流電機39相連，在直流電機39馬達的作用 下，通過皮帶和皮帶輪帶動磨動磨頭軸68繞Z軸旋轉，從而實現磨 頭49在一定轉速下的旋轉。
權利要求1.一種模具自由曲面柔性拋光機，包括床身和工作臺，其特征在于所述拋光機還包括運動機構和磨頭部件，所述運動機構包括X軸傳動機構、Y軸傳動機構和Z軸傳動機構，所述工作臺通過X軸傳動機構安裝在床身上，所述Z軸傳動機構通過Z軸支座安裝在Y軸傳動機構上，所述Y軸傳動機構安裝在Y軸支座上，所述Y軸支座安裝在立柱支座上，所述立柱支座安裝工作臺上；所述的X傳動機構包括X軸控制電機、X軸滾珠絲杠、X軸導軌滑塊以及兩根X軸水平導軌，所述X軸控制電機安裝在床身上，兩根所述X軸水平導軌固定安裝在所述床身上，所述X軸導軌滑塊可滑動地安裝在X軸水平導軌上，所述的X軸滾珠絲杠位于兩根X軸水平導軌之間，所述X軸滾珠絲杠通過X軸絲杠支撐座固定安裝在床身上，所述X軸控制電機的輸出軸通過聯軸器連接X軸滾珠絲杠，所述X軸滾珠絲杠通過X軸絲桿圓螺母與X軸絲杠螺母座連接，所述X軸導軌滑塊和X軸絲杠螺母座固定安裝在工作臺的底部；所述的Z軸傳動機構包括Z軸控制電機、Z軸滾珠絲杠、Z軸導軌滑塊以及兩根Z軸垂直導軌，所述Z軸控制電機安裝在Z軸支座上，兩根所述Z軸垂直導軌固定安裝在所述Z軸支座上，所述Z軸導軌滑塊可滑動地安裝在Z軸垂直導軌上，所述的Z軸滾珠絲杠位于兩根Z軸垂直導軌之間，所述Z軸滾珠絲杠與Z軸絲杠圓螺母連接，所述Z軸控制電機的輸出軸通過聯軸器連接Z軸滾珠絲杠，所述Z軸導軌滑塊和Z軸絲杠圓螺母座固定安裝在拋光機的磨頭部件上；所述的Y軸傳動機構包括Y軸控制電機、Y軸滾珠絲杠、Y軸導軌滑塊以及兩根Y軸導軌，所述Y軸控制電機安裝在Y軸支座上，兩根所述Y軸水平導軌固定安裝在所述Y軸支座上，所述Y軸導軌滑塊可滑動地安裝在Y軸導軌上，所述的Y軸滾珠絲杠位于兩根Y軸導軌之間，所述Y軸滾珠絲杠通過Y軸絲杠圓螺母與Y軸絲杠螺母座連接，所述Y軸控制電機的輸出軸通過聯軸器連接Y軸滾珠絲杠，所述Y軸導軌滑塊和Y軸絲杠圓螺母座固定安裝在Z軸支座上。
2、 如權利要求l所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 X軸控制電機、Y軸控制電機和Z軸控制電機均為步進電機。
3、 如權利要求1或2所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于 所述的Y軸傳動機構還包括用于增加帶負載能力的附加導軌和附加導 軌滑塊，所述的兩根Y軸導軌和Y軸滾珠絲杠安裝在Y軸支座的側 邊，所述附加導軌安裝在Y軸支座的上方，所述附加導軌滑塊可滑動 地安裝在附加導軌上，所述附加導軌滑塊通過鉸支座與Z軸支座固定 連接。
4、 如權利要求l所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 磨頭部件包括磨頭旋轉運動機構，所述磨頭旋轉運動機構包括旋轉支 架、旋轉控制電機、旋轉齒輪軸、旋轉傳動齒輪以及與磨頭固定連接 的旋轉軸，所述旋轉控制電機安裝在旋轉支架上，所述旋轉控制電機 的輸出軸與旋轉齒輪軸聯接，所述旋轉齒輪軸與旋轉傳動齒輪嚙合， 所述旋轉傳動齒輪固定套裝在所述旋轉軸上，所述旋轉軸通過軸承安 裝在所述旋轉支架上。
5、 如權利要求3所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 磨頭部件還包括磨頭旋轉運動機構，所述磨頭旋轉運動機構包括旋轉 支架、旋轉控制電機、旋轉齒輪軸、旋轉傳動齒輪以及與磨頭固定連 接的旋轉軸，所述旋轉控制電機安裝在旋轉支架上，所述旋轉控制電 機的輸出軸與旋轉齒輪軸聯接，所述旋轉齒輪軸與旋轉傳動齒輪嚙合， 所述旋轉傳動齒輪固定套裝在所述旋轉軸上，所述旋轉軸通過軸承安 裝在所述旋轉支架上。
6、 如權利要求l所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 磨頭部件還包括磨頭擺動機構，所述磨頭擺動機構包括擺動軸支架、 擺動控制電機、擺動齒輪軸、擺動傳動齒輪、擺動軸以及與磨頭固定 連接的磨頭安裝支架，所述旋轉控制電機安裝在擺動軸支架上，所述 擺動控制電機的輸出軸與擺動齒輪軸聯接，所述擺動齒輪軸與擺動傳 動齒輪嚙合，所述擺動傳動齒輪套裝在擺動軸上，所述擺動軸與所述 磨頭安裝支架固定連接。
7、 如權利要求5所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 磨頭部件還包括磨頭擺動機構，所述磨頭擺動機構包括擺動軸支架、 擺動控制電機、擺動齒輪軸、擺動傳動齒輪、擺動軸以及與磨頭固定 連接的磨頭安裝支架，所述旋轉控制電機安裝在擺動軸支架上，所述 擺動控制電機的輸出軸與擺動齒輪軸聯接，所述擺動齒輪軸與擺動傳 動齒輪嚙合，所述擺動傳動齒輪套裝在擺動軸上，所述擺動軸與所述 磨頭安裝支架固定連接。
8、 如權利要求6所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 磨頭安裝支架包括左磨頭架和右磨頭架，所述左磨頭架與右磨頭架分 別呈半圓柱結構，所述的左磨頭架和右磨頭架套裝在磨頭軸上，所述 左磨頭架與右磨頭架固定連接，所述右磨頭架與擺動軸固定連接。
9、 如權利要求8所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所述 擺動傳動齒輪是雙片半齒輪。
10、 如權利要求7所述的模具自由曲面柔性拋光機，其特征在于所 述磨頭部件還包括磨頭自轉機構，所述磨頭自轉機構包括安裝磨頭的 磨頭軸、直流電機和直流電機支架，所述直流電機支架為磨頭安裝支 架，所述直流電機通過皮帶和皮帶輪與磨頭軸傳動連接。
專利摘要一種模具自由曲面柔性拋光機，包括床身和工作臺，所述拋光機還包括運動機構和磨頭部件，所述運動機構包括X軸傳動機構、Y軸傳動機構和Z軸傳動機構，所述工作臺通過X軸傳動機構安裝在床身上，所述Z軸傳動機構通過Z軸支座安裝在Y軸傳動機構上，所述Y軸傳動機構安裝在Y軸支座上，所述Y軸支座安裝在立柱支座上，所述立柱支座安裝工作臺上。本實用新型提供一種適合于各種曲面、拋光效率高、拋光品質高、便于實現在線控制、便于進行局部形面精密修正的模具自由曲面柔性拋光機。
文檔編號B24B41/04GK201198109SQ20072013358
公開日2009年2月25日 申請日期2007年12月29日 優先權日2007年12月29日
發明者洋 何, 憲 張, 李良晶, 王揚渝, 林 石, 帆 蔣, 計時鳴, 趙章風 申請人:浙江工業大學