一種作多種運動的機床磨頭主軸機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種作多種運動的機床磨頭主軸機構，主要用于對各種光學元件高精度平面的精磨和拋光機床的磨頭主軸。其主要技術方案：將電機固定在機架上，通過電機的第一齒輪與機架的第二齒輪嚙合，第二齒輪的滑動槽內裝有偏心軸、調節絲桿，偏心軸通過可調連接桿與氣缸座滑板配合連接。本實用新型通過應用證明：從根本上克服了原設備加工效率低、質量精度得不到保障的現象，有效的提高了生產效率，降低成本，適應大批量生產的需求。
【專利說明】一種作多種運動的機床磨頭主軸機構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于一種機械加工設備的機構，主要用于對各種光學元件高精度平面的精磨和拋光機床的磨頭主軸，也可以用于類似的高精度平面磨削和拋光機床中。
【背景技術】
[0002]在光電行業中，大量的較大晶體基片和光學平板需要進行平面的精磨和拋光加工。隨著科學技術的不斷發展，光電行業中面板和基片的面積要求越來越大，厚度越來越薄，平面度和表面粗糙度、兩平面之間的平行度要求也越來越高，這就對一些高精度的光學平面加工設備提出了新的要求。
[0003]目前普遍的光學平面加工機床，其磨頭主軸機構，如圖1所示，它由旋轉運動組件1、氣缸花鍵軸組件I1、上磨盤組件III等組成。主要工作原理:由旋轉運動組件I的電機將動力通過齒輪副傳給花鍵套，再通過氣缸花鍵軸組件II的花鍵中軸傳給上磨盤組件III進行磨削，磨削時由氣缸花鍵軸組件II中的氣缸對上磨盤施加正壓力，磨削主軸沿軸線方向向下移動。這種加工方式，由于上磨盤平面所在位置是固定不動的，不能根據工件材料和磨削技術要求適時調整平面方向的運動軌跡，因此長期存在著加工效率偏低、質量精度難以保證的技術難題，不能適應現代高質量大批量生產的需求。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的主要技術問題和目的是:根據目前光學平面加工機床存在的不足，設計一種新的機床磨頭主軸機構，即在現有機床磨頭主軸機構的基礎上增設一套偏心移動組件，在作上下直線運動和旋轉運動的同時，還可以在水平方向作直線移動。從根本上克服原設備加工效率低、質量精度得不到保障的現象，達到適應大批量生產的需求。
[0005]本實用新型的主要技術方案:作多種運動的機床磨頭主軸機構由旋轉運動組件、氣缸花鍵軸組件、上磨盤組件、偏心移動組件組成，其中偏心移動組件的具體結構:將電機用螺釘固定在機架上，第一齒輪通過第一墊圈和螺釘安裝在電機軸上；第二齒輪的孔內裝有兩個深溝球軸承，兩個深溝球軸承中間裝有隔圈，上端用壓蓋和螺釘固定，第二齒輪通過深溝球軸承與齒輪軸配合連接，齒輪軸裝在機架定位孔內，用第三螺母固定；偏心軸、調節絲桿及第一螺母裝在第二齒輪的滑動槽內，外邊配有止緊螺釘，調節絲桿通過第一螺母，可調節偏心軸的偏心尺寸的大小；可調連接桿一端通過關節軸承、第二墊圈裝在定位螺桿上并與氣缸座滑板配合連接，另一端通過關節軸承、第二墊圈裝在偏心軸上，用第二螺母固定；基座板用螺釘固定在機架上，氣缸座滑板與基座板之間通過螺釘安裝交叉滾子導軌副。
[0006]本實用新型通過實際應用證明:完全達到設計目的，以改進后的數控大四軸晶體拋光機床為例，由于實現了上磨盤主軸在加工過程中，同時在作上下直線運動、旋轉運動、水平方向的移動，從而有效地提高了加工效率二倍以上；在工件質量方面，所加工的零件平面度可達到0.2μπι，精度明顯提高，可實現對光學元件和晶體基片的超精密加工，完全能夠適應現代大批量生產的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]下面結合附圖，對本實用新型作進一步詳細地描述。
[0008]圖1，是現有精磨和拋光機床的磨頭主軸機構示意圖。
[0009]圖2，是本實用新型的整體結構示意圖。
[0010]圖3，是圖2的左視圖。
[0011]圖4，是本實用新型的偏心移動組件IV的結構示意圖。
[0012]圖5，是圖4 A—A向剖視圖。
[0013]圖6，是第二齒輪6的主視圖。
[0014]圖7，是圖6的左視圖。
[0015]圖8，是偏心軸10的主視圖，也是與第一螺母8裝配的位置圖。
[0016]圖9，是圖8的左視圖。
[0017]圖1 O，是本實用新型在數控大四軸晶體拋光機上的運用示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖2、4、5，對本實用新型的主要技術方案進行說明:本實用新型是在現有機床磨頭主軸機構的基礎上增加了一套偏心移動組件IV，實現了工作時主軸機構在作上下直線運動和旋轉運動的同時，還可以在水平方向作直線移動。作多種運動的機床磨頭主軸機構由旋轉運動組件1、氣缸花鍵軸組件I1、上磨盤組件II1、偏心移動組件IV組成，其中偏心移動組件IV (見圖4、5)包含有電機1、螺釘2、機架3、第一齒輪4、第一墊圈5、第二齒輪6、調節絲桿7、第一螺母8、第二螺母9、偏心軸10、可調連接桿11、定位螺桿12、第二墊圈13、關節軸承14、深溝球軸承15、隔圈16、壓蓋17、氣缸座滑板18、齒輪軸19、第三螺母20、基座板21、交叉滾子導軌副22，偏心移動組件IV的具體結構(見圖4、5):
[0019]將電機I用螺釘2固定在機架3上，第一齒輪4通過第一墊圈5和螺釘安裝在電機I軸上；
[0020]第二齒輪6的孔內裝有兩個深溝球軸承15,兩個深溝球軸承中間裝有隔圈16,上端用壓蓋17和螺釘固定，第二齒輪6通過深溝球軸承15與齒輪軸19配合連接,齒輪軸19裝在機架3定位孔內，用第三螺母20固定；
[0021]偏心軸10、調節絲桿7及第一螺母8裝在第二齒輪6的滑動槽內，外邊配有止緊螺釘，調節絲桿7通過第一螺母8，可調節偏心軸的偏心尺寸的大小；
[0022]可調連接桿11 一端通過關節軸承14、第二墊圈13裝在定位螺桿12上并與氣缸座滑板18配合連接，另一端通過關節軸承14、第二墊圈13裝在偏心軸10上，用第二螺母9固定；
[0023]基座板21 (見圖5)用螺釘固定在機架3上，氣缸座滑板18與基座板21之間通過螺釘安裝交叉滾子導軌副22。
[0024]所述的電機(I)、調節絲桿7、可調連接桿11、定位螺桿12、關節軸承14、深溝球軸承15、交叉滾子導軌副22，均為市場購置的標準件。
[0025]參照圖2、4，本實用新型的工作原理與現有的精磨和拋光機床的磨頭機構基本相同，所不同的是(見圖4)，偏心移動組件IV的電機I的主軸通過第一齒輪4將動力傳給第二齒輪6中的偏心軸10，偏心軸10通過可調連接桿11帶動氣缸座滑板18和整套磨削主軸作水平方向的直線移動。從而達到了磨頭主軸機構在作上下直線運動、旋轉運動的同時，還可以在水平方向作直線移動的要求。
[0026]參照圖10，本實用新型已作為多種高精度平面的精磨和拋光機床的磨頭主軸使用，現以運用到數控大四軸晶體拋光機上為例，將四個磨頭主軸機構互成90°安裝到機床上，在電氣系統的控制下，四個磨頭主軸機構可按不同的工藝要求，獨立帶動四個上磨盤組件III作上下直線運動、旋轉運動和水平方向移動的復合運動，實現多種運動軌跡組合方式的磨削加工。
【權利要求】
1.一種作多種運動的機床磨頭主軸機構，其特征在于:作多種運動的機床磨頭主軸機構由旋轉運動組件(I )、氣缸花鍵軸組件(II)、上磨盤組件(III)、偏心移動組件(IV)組成，其中偏心移動組件IV的具體結構: 將電機(I)用螺釘(2)固定在機架(3)上，第一齒輪(4)通過第一墊圈(5)和螺釘安裝在電機(I)軸上； 第二齒輪(6 )的孔內裝有兩個深溝球軸承(15 ),兩個深溝球軸承中間裝有隔圈(16 ),上端用壓蓋(17)和螺釘固定，第二齒輪(6)通過深溝球軸承(15)與齒輪軸(19)配合連接，齒輪軸(19)裝在機架(3)定位孔內，用第三螺母(20)固定； 偏心軸(10)、調節絲桿(7)及第一螺母(8)裝在第二齒輪(6)的滑動槽內，外邊配有止緊螺釘，調節絲桿(7)通過第一螺母(8)，可調節偏心軸的偏心尺寸的大小； 可調連接桿(11) 一端通過關節軸承(14)、第二墊圈(13)裝在定位螺桿(12)上并與氣缸座滑板(18)配合連接，另一端通過關節軸承(14)、第二墊圈(13)裝在偏心軸(10)上，用第二螺母(9)固定； 基座板(21)用螺釘固定在機架(3)上，氣缸座滑板(18)與基座板(21)之間通過螺釘安裝交叉滾子導軌副(22)。
【文檔編號】B24B41/047GK204036240SQ201420498088
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】王安全, 李幼芝, 曾旭東 申請人:云南飛隆勞爾設備有限公司