專利名稱：一種數控拋光機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種數控拋光機床。
背景技術：
數控拋光機床是一種常用的表面加工機械，其具有高精度、高效率和高可靠性等 優點，廣泛應用于加工精密平面零件。常見的數控拋光機床通常包括床身、立柱、滑座、工件軸、拋光盤等。床身支撐拋光 盤，電機驅動拋光盤繞自身軸線回轉，完成拋光的主運動；立柱固定在床身上，立柱上設有 可沿水平方向運動的滑座，伺服電機經滾珠絲杠推動滑座沿水平方向運動，工件軸呈豎直 狀活動設置在滑座上，工件軸的底端設有用于卡住工件的工件盤，工件軸經工件盤可帶動 工件旋轉，而且工件軸在驅動裝置的驅動下可沿豎直方向運動；拋光盤與所述工件盤的位 置相對應，被工件盤卡住的工件可與拋光盤貼合，通過工件軸的水平方向的運動、豎直方向 的運動及工件的旋轉運動，配以拋光液，拋光盤便可對工件進行拋光。在進行拋光的過程中，為了提高拋光的效率，需要對工件施加一定的壓力，現有技 術中，主要采用氣缸對工件進行加壓，氣缸驅動工件軸在豎直方向進行運動，需要對工件進 行加壓時，氣缸驅動工件軸向下運動，由于工件與拋光盤貼合，將對工件施加一定的壓力。 由于氣缸的活塞、活塞桿的摩擦力較大，而且氣缸的供氣壓力也不能精確控制，這樣就導致 氣缸對工件施加的壓力大小不能準確控制，嚴重影響數控拋光機床對工件的拋光精度。另外，由于在制造和裝配過程中不可避免會出現偏差，工件盤的工作面(即工件 盤下平面，也即工件盤與工件接觸的平面)與拋光盤的工作面(即拋光盤的上平面，也即拋 光盤與工件接觸的平面)之間的平行度總會有些許的誤差，使得工件的上下兩個面不可能 總是同時與工件盤和拋光盤均勻貼合。工件的上表面與工件盤貼合不均勻，就會造成加壓 不均勻；工件下表面與拋光盤貼合不均勻，就會直接造成拋光不均勻，均會影響到數控拋光 機床對工件的拋光精度。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種數量拋光機床，該數控拋光機床對工件施加壓力的 大小可準確控制，工件的拋光精度高。為了實現上述目的，本實用新型提供了一種數控拋光機床，包括床身、立柱、可沿 水平方向滑動的滑座、拋光盤、工件軸及用于卡住工件的工件盤，所述立柱、所述拋光盤均 固定在所述床身上，所述滑座安裝在所述立柱上，所述工件軸呈豎直狀設置且與所述滑座 活動連接，還包括連接軸、工件盤連接件；所述連接軸的一端與所述工件軸的底端形成花鍵 連接，另一端與所述工件盤連接件固定連接，所述工件盤連接件與所述工件盤連接；所述工 件盤連接件與所述工件軸底端之間設有不少于一個的壓力彈簧，所述壓力彈簧的一端抵靠 所述工件軸的底端，另一端抵靠所述工件盤連接件的上端。優選的，所述連接軸為花鍵軸。[0009]優選的，所述工件軸的底端設有與所述工件軸固定連接的花鍵套，所述連接軸與 所述花鍵套形成花鍵連接。優選的，所述工件軸的底端設有沿所述工件軸軸向延伸的花鍵孔，所述連接軸與 所述花鍵孔形成花鍵連接。優選的，所述工件盤連接件為聯接法蘭，該聯接法蘭包括上法蘭部、下法蘭部，所 述下法蘭部與所述工件盤連接。優選的，所述工件軸的底端固定有連接筒，所述連接筒的底部設有法蘭支撐件，所 述聯接法蘭的上法蘭部搭接在所述法蘭支撐件上。優選的，所述連接軸通過膨脹套與所述聯接法蘭連接。優選的，還包括修整軸，所述修整軸與所述拋光盤的回轉軸線平行設置且與所述 滑座活動連接，所述修整軸的底端設有修整盤。優選的，所述工件盤連接件與所述工件盤之間設有十字軸鉸。本實用新型提供的數控拋光機床，工件軸通過連接軸、工件盤連接件、壓力彈簧與 工件盤連接，連接軸的一端與工件軸的底端形成花鍵連接，連接軸的另一端與工件盤連接 件固定連接，工件盤連接件與工件盤連接，壓力彈簧的一端抵靠工件軸的底端，另一端抵靠 工件盤連接件的上端。安裝在工件盤底面的工件與拋光盤的工作面貼合，需要向工件施加 壓力時，驅動裝置驅動工件軸向下運動，由于工件軸的底端與連接軸為花鍵連接，連接軸與 工件軸之間將形成豎直方向上的滑動，工件軸將壓縮壓力彈簧，使得壓力彈簧發生彈性變 形，壓力彈簧通過工件盤連接件、工件盤對工件施加壓力，由于壓力彈簧的彈性變形量與所 受壓力成線性關系，通過控制工件軸向下的運動距離便可控制對工件施加壓力的大小，對 工件的壓力控制準確，從而可提高數控拋光機床對工件的拋光精度和拋光效果。優選方案中，還包括修整軸，所述修整軸與所述拋光盤的回轉軸線平行設置，且與 所述滑座活動連接，所述修整軸的底端設有修整盤。拋光盤磨損后，水平方向移動滑座，使 得修整軸底端的修整盤對應于拋光盤，旋轉修整軸對拋光盤進行修整。由于修整軸與所述 拋光盤的回轉軸線平行設置，修整盤對拋光盤進行修整時，可保證修整后的拋光盤具有最 佳的平面度。優選方案中，所述工件盤連接件與所述工件盤之間設有十字軸鉸。工件盤連接件 與工件盤之間設有具有兩個相互垂直的水平軸的十字軸鉸，工件盤能夠繞十字軸鉸作輕微 擺動，可使得工件的上下面總是同時均勻地分別貼合在工件盤和拋光盤上，實現各貼合面 之間的均勻貼合，使得數控拋光機床對工件的拋光精度較高。
圖1為本實用新型所提供的數控拋光機床的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖1中數控拋光機床的側視結構示意圖；圖3為圖1中工件軸與工件盤連接的結構示意圖；圖4為圖1中工件盤的結構示意圖；圖5為圖1中十字軸鉸的結構示意圖；圖6為圖1中壓力彈簧的分布示意圖；圖7為圖1中壓力彈簧加力原理圖；[0026]圖8為本實用新型提供的數控拋光機床的加力函數坐標示意圖；其中，圖1-圖8中床身1、立柱2、滑座3、工件軸4、工件盤5、拋光盤6、修整軸7、修整盤8、連接軸9、 花鍵套10、工件盤連接件11、連接筒12、壓力彈簧13、法蘭支撐件14、十字軸鉸15、十字軸 151、滾珠軸承152。
具體實施方式
本實用新型的第一個核心是提供一種數控拋光機床，該數控拋光機床對工件施加 壓力的大小可準確控制，工件的拋光精度高。為了使本領域的技術人員更好的理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。請參看圖1、圖2、圖3，圖1為本實用新型所提供的數控拋光機床的一種具體實施 方式的結構示意圖，圖2為圖1中數控拋光機床的側視結構示意圖，圖3為圖1中工件軸與 工件盤連接的結構示意圖。其中，圖1中工件盤5下方的工件與拋光盤6貼合，為了表述清晰，圖1將工件盤 5與拋光盤6拉開了距離。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型提供的數控拋光機床包括床身1、立柱2、可沿 水平方向滑動的滑座3、工件軸4、工件盤5、拋光盤6、連接軸9，工件盤連接件11。床身1支撐著拋光盤6，拋光盤6位于工件盤5的下方，與工件盤5相對應，拋光 盤6在電機的驅動下可繞自身軸線回轉，完成拋光的主運動；立柱2設于床身上，滑座3安 裝在立柱2上，滑座3可通過伺服電機驅動滾珠絲桿沿水平方向滑動，工件軸4呈豎直狀設 置且與滑座3活動連接，工件軸4可沿滑座3在豎直方向上下運動；連接軸9的一端與工件 軸4的底端形成花鍵連接(即連接軸9可隨工件軸4 一起旋轉，且連接軸9與工件軸4之 間可形成豎直方向上的滑動)，連接軸9的另一端與工件盤連接件11固定連接，工件盤連接 件11的底部與工件盤5連接，工件盤連接件11與工件軸4之間設有不少于一個的壓力彈 簧13，壓力彈簧13的一端抵靠工件軸4的底端，另一端抵靠工件盤連接的上端。工件盤5的底端卡有工件，工件盤5的結構如圖4所示，工件與拋光盤6的工作面 貼合，工件可隨滑座3在水平方向移動，工件軸4豎直方向移動時向工件施加壓力，配以拋 光液，拋光盤6便可對工件進行拋光作業。在一種具體實施方式
中，連接軸9可采用花鍵，工件軸4的底端設有固定有花鍵套 10，連接軸9與花鍵套10形成花鍵連接。工件軸4的底端通過固定件固定有花鍵套10，連 接軸9的一端與花鍵套10形成花鍵連接，即連接軸9可隨花鍵套一起旋轉，且連接軸9可 沿花鍵套10軸向滑動。優選方案中，為了增大連接軸9在豎直方向沿花鍵套10軸向的移動行程，可在工 件軸4的底端設有軸孔，連接軸9可插入該軸孔內。在一種實施方式中，連接軸9與工件軸4底端形成的花鍵連接還可以為工件軸4 的底端設有沿工件軸9軸向延伸的花鍵孔，連接軸9與該花鍵孔形成花鍵連接。在一種具體的實施方式中，工件盤連接件11可以為聯接法蘭，聯接法蘭包括上法 蘭部、下法蘭部，下法蘭部與工件盤7連接，工件軸4的底端設有連接筒12，連接筒12套于
5連接軸9及壓力彈簧13的外側，連接筒12的上端與工件軸4的底端固定，連接筒12的底 端設有法蘭支撐件14，如圖3所示，法蘭支撐件14向連接筒12的軸心方向延伸，聯接法蘭 12的上法蘭部搭接在法蘭支撐件14上；連接軸9通過膨脹套與聯接法蘭12連接。這種結 構，當工件軸在豎直方向向上運動時，工件可與拋光盤6脫離。優選方案中，為了能夠對磨損的拋光盤6進行修整，使得修整后的拋光盤6具有較 高的平面度，本實用新型提供的數控拋光機床還包括修整軸7，修整軸7與拋光盤6的回轉 軸線平行設置且與滑座3活動連接，修整軸7的底端設有修整盤8，修整盤8的底面可貼有 用于修整拋光盤6的金剛石丸片。拋光盤6磨損后，水平方向移動滑座3，使得修整軸7底端的修整盤8對應于拋光 盤6，旋轉修整軸7對拋光盤6進行修整。由于修整軸7與拋光盤6的回轉軸線平行設置， 修整盤8對拋光盤6進行修整時，可使得修整后的拋光盤6具有較高的平面度。優選方案中，為了使得工件盤5與工件之間、工件與拋光盤6之間的各貼合面均能 均勻貼合，工件盤連接件11與所述工件盤5之間設有十字軸鉸15。十字軸鉸15的結構如 圖4所示，十字軸鉸15包括具有兩個相互垂直的水平軸的十字軸151，十字軸151的軸端均 套接有滾珠軸承152。工件盤5能夠繞十字軸鉸15作輕微擺動，可使得工件的上下面總是 同時均勻地分別貼合在工件盤5和拋光盤6上，實現各貼合面之間的均勻貼合，可使得數控 拋光機床對工件的拋光精度較高。優選方案中，壓力彈簧13可選用八個，如圖6所示，八個壓力彈簧13均勻分布在 連接軸9的外側。可以理解，壓力彈簧13的個數可以任意設置，本實用新型不對壓力彈簧 13的個數做限制。工件盤5底端的工件與拋光盤6的工作面貼合，需要向工件施加壓力時，驅動裝置 驅動工件軸4向下運動，由于工件軸4的底端與連接軸9為花鍵連接，連接軸9與工件軸4 之間可形成豎直方向上的滑動。當工件4的上下面分別與工件盤5、拋光盤6接觸后，工件 軸4繼續下移，將壓縮壓力彈簧13，使得壓力彈簧13發生彈性變形，壓力彈簧13的彈性變 形將通過工件盤連接件11、工件盤5對工件施加壓力，壓力彈簧13的彈性變形量與工件所 受壓力成線性關系。如圖8所示，工件軸4繼續下移量為S，即壓力彈簧13的變形量也為S，壓力彈簧 13對工件所施加的壓力為F，又如圖8所示，設定壓力彈簧13的可壓縮最大行程為L，壓力 彈簧13所產生的最大壓力為P，則有F = (P/L) SS = (L/P) F可以看出，工件軸繼續下移S的距離，壓力彈簧的變形量為S，工件向下的移動量S 與壓力彈簧13對工件所施加的壓力F呈線性關系。在工件軸4的上下面分別與工件盤5、 拋光盤6接觸后，通過控制工件軸4在豎直方向向下的位移量，便可控制對工件所施加的壓 力，工件軸4的位移量可準確控制，對工件所施加壓力的大小也可準確控制，從而可使得數 控拋光機床對工件的拋光精度較高。如圖8所示，根據拋光工藝的要求，設定拋光過程中每一時刻t需要施加的力為 F，F隨時間t改變，F = f(t)，稱F為加力函數。根據上述公式S= (L/P)F，則，S= (L/P) f(t)。[0050]這樣，工件軸4在豎直方向的位移函數S = (L/P)f(t)可編入數控機床的數控程 序中，可實現拋光過程中對所施加的力的數字控制。以上所述僅是實用新型的優選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有限 性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實 用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型 的保護范圍。
權利要求一種數控拋光機床，包括床身、立柱、可沿水平方向滑動的滑座、拋光盤、工件軸及用于卡住工件的工件盤，所述立柱、所述拋光盤均固定在所述床身上，所述滑座安裝在所述立柱上，所述工件軸呈豎直狀設置且與所述滑座活動連接，其特征在于，還包括連接軸、工件盤連接件；所述連接軸的一端與所述工件軸的底端形成花鍵連接，另一端與所述工件盤連接件固定連接，所述工件盤連接件與所述工件盤連接；所述工件盤連接件與所述工件軸底端之間設有不少于一個的壓力彈簧，所述壓力彈簧的一端抵靠所述工件軸的底端，另一端抵靠所述工件盤連接件的上端。
2.根據權利要求1所述的數控拋光機床，其特征在于，所述連接軸為花鍵軸。
3.根據權利要求2所述的數控拋光機床，其特征在于，所述工件軸的底端設有與所述 工件軸固定連接的花鍵套，所述連接軸與所述花鍵套形成花鍵連接。
4.根據權利要求2所述的數控拋光機床，其特征在于，所述工件軸的底端設有沿所述 工件軸軸向延伸的花鍵孔，所述連接軸與所述花鍵孔形成花鍵連接。
5.根據權利要求1-4任一項所述的數控拋光機床，其特征在于，所述工件盤連接件為 聯接法蘭，該聯接法蘭包括上法蘭部、下法蘭部，所述下法蘭部與所述工件盤連接。
6.根據權利要求5所述的數控拋光機床，其特征在于，所述工件軸的底端固定有連接 筒，所述連接筒的底部設有法蘭支撐件，所述聯接法蘭的上法蘭部搭接在所述法蘭支撐件 上。
7.根據權利要求5所述的數控拋光機床，其特征在于，所述連接軸通過膨脹套與所述聯接法蘭連接。
8.根據權利要求1所述的數控拋光機床，其特征在于，還包括修整軸，所述修整軸與所 述拋光盤的回轉軸線平行設置且與所述滑座活動連接，所述修整軸的底端設有修整盤。
9.根據權利要求1所述的數控拋光機床，其特征在于，所述工件盤連接件與所述工件 盤之間設有十字軸鉸。
專利摘要本實用新型涉及機械加工技術領域，公開了一種數控拋光機床，包括床身、立柱、可沿水平方向滑動的滑座、拋光盤、工件軸及用于卡住工件的工件盤，所述立柱、所述拋光盤均固定在所述床身上，所述滑座安裝在所述立柱上，所述工件軸呈豎直狀設置且與所述滑座活動連接，還包括連接軸、工件盤連接件；所述連接軸的一端與所述工件軸的底端形成花鍵連接，另一端與所述工件盤連接件固定連接，所述工件盤連接件與所述工件盤連接；所述工件盤連接件與所述工件軸底端之間設有不少于一個的壓力彈簧，所述壓力彈簧的一端抵靠所述工件軸的底端，另一端抵靠所述工件盤連接件的上端。該數控拋光機床對工件施加壓力的大小可準確控制，工件的拋光精度高。
文檔編號B24B29/00GK201685171SQ20102012926
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者王作均 申請人:北京諾思泰格精密技術有限公司