一种数控抛光的自适应轮式机构制造技术

本发明专利技术提出一种数控抛光的自适应轮式机构，该机构的准直杆的一端与气鼓转接盘连接，另一端设计有冠状结构，与连接杆内的变径平台结构相配合，气鼓转接盘通过转接件与支撑架相连；转动齿轮轴通过轴承与支撑架进行连接，使转动齿轮轴在支撑架内转动，转动齿轮通过与固定齿轮和转动齿轮轴配合连接，实现齿轮动力传动，转动齿轮轴上的扭矩传递到抛光轮转轴上，进而带动抛光轮产生转动。本发明专利技术提出增加气鼓结构以改变原有轮式结构刚性连接的特点，进而解决了被加工工件因装调倾斜而导致的实际去除量不一致的问题。本发明专利技术机构可以自动适应装调倾斜工件的表面高度，实现自适应加工，达到快速生产、提高效率、降低成本、降低风险的目的。

An adaptive wheel mechanism for NC Polishing

【技术实现步骤摘要】
一种数控抛光的自适应轮式机构
本专利技术具体涉及一种数控抛光的自适应轮式机构，属于光学与机械精密加工
，对各种外形(对称与非对称)光学元部件与机械元部件表面的研磨、抛光和面形修整。
技术介绍
在高精度机械加工
，需要元部件之间高精度配合，以满足元部件之间的相互精密配合，达到精密定位和元件的无变形要求。在光学加工
，对组成各类光学系统的光学镜片，如透镜、反射镜、平面镜、球面镜、非球面镜、各类非对称的异形镜等，都要按照光学设计对光学元件表面形状误差的高精度技术要求(小于10nmmRMS)进行粗磨、细磨、精磨、抛光等研磨制作，这种过程在光学加工界称之为光学冷加工。现有光学冷加工的机床设备，其挂载的先进的轮式抛光机构与主轴之间的连接方式为刚性固定连接，在实际加工过程中，对被加工工件由面形误差而引起的高低点研抛去除的去除量精确控制，是由抛光的头去除函数稳定性、机床轴系精度、驻留时间的精准控制实现的。这就要求在实际加工前要将被加工工件进行定心装调，其中定心装调操作要达到的目的是将被加工工件的回转中心与机床旋转载物台的回转中心尽可能同轴(这里的不同轴指的是由平移引起的，而不是倾斜引起的)，以保证被加工工件的光轴和机械轴的偏移满足被加工工件的技术指标要求；同时也要保证被加工工件的回转中心线与机床旋转载物台的回转中心线尽可能同轴，以保证被加工工件的光轴和机械轴的倾斜满足被加工工件的技术指标要求；如果被加工工件的回转中心线与机床旋转载物台的回转中心线的同轴度不好，这是由被加工工件在装调时的倾斜引起的，并且现有的数控研抛机床的研抛轮与主轴之间的连接都是采用刚性的连接方式，无法自动适应装调倾斜工件的表面高度，实现自适应加工；极难保证被加工工件的光轴和机械轴的倾斜满足被加工工件的技术指标要求，尤其是对表面镀有薄膜涂层的工件进行加工时，非常容易出现由装调倾斜引起的工件表面部分区域过去除的现象，甚至会出现膜层被抛漏的情况。要想避免以上情况发生，就需要高精度机械加工的旋转载物台工装、需要旋转载物台工装与机床载物旋转主轴之间进行高精度装调(为保证使用过程中的配合精度需要一段时间内就对旋转载物台工装进行校准)、需要被加工工件与旋转载物台间高精度装调，以保证被加工件的装调倾斜误差；这就会使在工件的加工前就无形中增加了大量成本、延长了装调时间、降低了生产效率、提升了风险。
技术实现思路
本专利技术提供了一种数控智能抛光的自适应轮式机构，适用于机械精密加工和光学加工过程。本专利技术提出增加气鼓结构以改变原有轮式结构刚性连接的特点，进而解决了被加工工件因装调倾斜而导致的实际去除量不一致的问题。本专利技术机构可以自动适应装调倾斜工件的表面高度，实现自适应加工。达到快速生产、提高效率、降低成本、降低风险的目的。本专利技术提出一种数控抛光的自适应轮式机构包括S1轴轴套、S1轴轴心、固定齿轮、转动齿轮、支撑架、转动齿轮轴、辅助支撑架、抛光轮转轴、抛光轮、连接杆、压力可调压缩空气、准直杆、橡胶气鼓、气鼓转接盘、转接件和气鼓压圈；所述S1轴轴套与S1轴轴心配合连接，使S1轴轴心在S1轴轴套内转动，所述S1轴轴心的扭矩输出端安装刚性气密连接接口，所述连接杆插入刚性气密连接接口的连接口内，利用刚性气密连接接口的抱紧作用将连接杆与S1轴轴心相连接，所述S1轴轴心内设置有压力可调压缩空气，所述连接杆的下方安装有橡胶气鼓，所述橡胶气鼓下方安装有气鼓转接盘，所述气鼓压圈将橡胶气鼓的上下两端分别与连接杆与气鼓转接盘固定，实现传递扭矩的作用，所述连接杆内部安装有准直杆，所述准直杆的一端与气鼓转接盘连接，另一端设计有冠状结构，与连接杆内的变径平台结构相配合，对橡胶气鼓的伸缩行程起限位作用，所述气鼓转接盘通过转接件与支撑架相连；所述转动齿轮轴通过轴承与支撑架进行连接，使转动齿轮轴在支撑架内转动，所述转动齿轮通过与转动齿轮轴配合连接，所述固定齿轮固定于S1轴轴套外周，所述转动齿轮与固定齿轮相配合，实现齿轮动力传动，所述辅助支撑架固定在支撑架的侧面，所述抛光轮转轴固定在支撑架及辅助支撑架的下方，所述抛光轮安装抛光轮转轴的外周，以实现抛光轮与抛光轮转轴在支撑架和辅助支撑架内自由转动，所述抛光轮转轴与转动齿轮轴在支撑架内连接，转动齿轮轴上的扭矩传递到抛光轮转轴上，进而带动抛光轮产生转动，在实际加工中，S1轴轴套与固定齿轮固定于数控机床的Z轴上随Z轴运动，电机所产生的扭矩通过S1轴轴心最终传递到支撑架上，进而使抛光轮绕S1轴公转；在支撑架绕S1轴公转的同时带动转动齿轮绕S1轴公转，通过转动齿轮与固定齿轮上的齿轮间的相互作用，使转动齿轮绕转动齿轮轴的转轴进行转动，进而传递给抛光轮转轴，使抛光轮绕抛光轮转轴的转轴进行自转，以实现在加工过程中，抛光轮在被加工工件表面进行稳定高效的公自转研抛工作。优选地，所述准直杆的外圆侧壁与连接杆内的内孔侧壁之间采用小间隙精密配合。优选地，所述转动齿轮通过键、键槽与卡簧的方式与转动齿轮轴相连。优选地，所述橡胶气鼓的伸缩量与抛光轮在加工时施加在被加工件上的载荷，是通过调节压力可调压缩空气内的压力可调压缩空气实现的，所述压力可调压缩空气由外部空气压缩机提供的，然后通过调节管路上的调压阀来实现压缩空气的压力调节。本专利技术所述的一种数控抛光的自适应轮式机构的有益效果为：1、本专利技术所述的一种数控抛光的自适应轮式机构提出增加气鼓结构以改变原有轮式结构刚性连接的特点，进而解决了被加工工件因装调倾斜而导致的实际去除量不一致的问题；2、本专利技术所述的一种数控抛光的自适应轮式机构利用气鼓的弹性伸长压缩的特点，可以使研抛轮自动适应装调倾斜工件的表面高度，实现自适应加工。3、本专利技术所述的一种数控抛光的自适应轮式机构可以和现有的数控研抛机、机械臂数控设备相结合，极大地提高工作效率、加工精度；实现智能化光机元部件的制造生产，为大规模生产线的建立，提供技术和手段。4、本专利技术所述的一种数控抛光的自适应轮式机构达到快速生产、提高效率、降低成本、降低风险的目的。附图说明图1是本专利技术
技术介绍
提到的现有的轮式机构的装配主视图；图2是本专利技术
技术介绍
提到的现有的轮式机构的装配剖视图；图中：101-S1轴轴套一；102-S1轴轴心一；103-固定齿轮一；104-转动齿轮一；105-支撑架一；106-转动齿轮轴一；107-辅助支撑架一；108-抛光轮转轴一；109-抛光轮一；图3是本专利技术一种数控抛光的自适应轮式机构的装配主视图；图4是本专利技术一种数控抛光的自适应轮式机构的装配剖视图；图5是本专利技术一种数控抛光的自适应轮式机构为被加工工件装调倾斜时加工示意图；图6是本专利技术一种数控抛光的自适应轮式机构为被加工工件装调倾斜时加工剖视图；图中：1-S1轴轴套；2-S1轴轴心；3-固定齿轮；4-转动齿轮；5-支撑架；6-转动齿轮轴；7-辅助支撑架；8-抛光轮转轴；9-抛光轮；10-连接杆；11-压力可调压缩空气；12-准直杆；13-橡胶气鼓；14-气鼓转接盘；15-转接件；16-气鼓压圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控抛光的自适应轮式机构，其特征在于，包括S1轴轴套(1)、S1轴轴心(2)、固定齿轮(3)、转动齿轮(4)、支撑架(5)、转动齿轮轴(6)、辅助支撑架(7)、抛光轮转轴(8)、抛光轮(9)、连接杆(10)、压力可调压缩空气(11)、准直杆(12)、橡胶气鼓(13)、气鼓转接盘(14)、转接件(15)和气鼓压圈(16)；/n所述S1轴轴套(1)与S1轴轴心(2)配合连接，使S1轴轴心(2)在S1轴轴套(1)内转动，所述S1轴轴心(2)的扭矩输出端安装刚性气密连接接口，所述连接杆(10)插入刚性气密连接接口的连接口内，利用刚性气密连接接口的抱紧作用将连接杆(10)与S1轴轴心(2)相连接，所述S1轴轴心(2)内设置有压力可调压缩空气(11)，/n所述连接杆(10)的下方安装有橡胶气鼓(13)，所述橡胶气鼓(13)下方安装有气鼓转接盘(14)，所述气鼓压圈(16)将橡胶气鼓(13)的上下两端分别与连接杆(10)与气鼓转接盘(14)固定，实现传递扭矩的作用，/n所述连接杆(10)内部安装有准直杆(12)，所述准直杆(12)的一端与气鼓转接盘(14)连接，另一端设计有冠状结构，与连接杆(10)内的变径平台结构相配合，对橡胶气鼓(13)的伸缩行程起限位作用，所述气鼓转接盘(14)通过转接件(15)与支撑架(5)相连；/n所述转动齿轮轴(6)通过轴承与支撑架(5)进行连接，使转动齿轮轴(6)在支撑架(5)内转动，所述转动齿轮(4)通过与转动齿轮轴(6)配合连接，所述固定齿轮(3)固定于S1轴轴套(1)外周，所述转动齿轮(4)与固定齿轮(3)相配合，实现齿轮动力传动，/n所述辅助支撑架(7)固定在支撑架(5)的侧面，所述抛光轮转轴(8)固定在支撑架(5)及辅助支撑架(7)的下方，所述抛光轮(9)安装抛光轮转轴(8)的外周，以实现抛光轮(9)与抛光轮转轴(8)在支撑架(5)和辅助支撑架(7)内自由转动，所述抛光轮转轴(8)与转动齿轮轴(6)在支撑架(5)内连接，转动齿轮轴(6)上的扭矩传递到抛光轮转轴(8)上，进而带动抛光轮(9)产生转动，/n在实际加工中，S1轴轴套(1)与固定齿轮(3)固定于数控机床的Z轴上随Z轴运动，电机所产生的扭矩通过S1轴轴心(2)最终传递到支撑架(5)上，进而使抛光轮(9)绕S1轴公转；在支撑架(5)绕S1轴公转的同时带动转动齿轮(4)绕S1轴公转，通过转动齿轮(4)与固定齿轮(3)上的齿轮间的相互作用，使转动齿轮(4)绕转动齿轮轴(6)的转轴进行转动，进而传递给抛光轮转轴(8)，使抛光轮(9)绕抛光轮转轴(8)的转轴进行自转，以实现在加工过程中，抛光轮(9)在被加工工件(17)表面进行稳定高效的公自转研抛工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数控抛光的自适应轮式机构，其特征在于，包括S1轴轴套(1)、S1轴轴心(2)、固定齿轮(3)、转动齿轮(4)、支撑架(5)、转动齿轮轴(6)、辅助支撑架(7)、抛光轮转轴(8)、抛光轮(9)、连接杆(10)、压力可调压缩空气(11)、准直杆(12)、橡胶气鼓(13)、气鼓转接盘(14)、转接件(15)和气鼓压圈(16)；
所述S1轴轴套(1)与S1轴轴心(2)配合连接，使S1轴轴心(2)在S1轴轴套(1)内转动，所述S1轴轴心(2)的扭矩输出端安装刚性气密连接接口，所述连接杆(10)插入刚性气密连接接口的连接口内，利用刚性气密连接接口的抱紧作用将连接杆(10)与S1轴轴心(2)相连接，所述S1轴轴心(2)内设置有压力可调压缩空气(11)，
所述连接杆(10)的下方安装有橡胶气鼓(13)，所述橡胶气鼓(13)下方安装有气鼓转接盘(14)，所述气鼓压圈(16)将橡胶气鼓(13)的上下两端分别与连接杆(10)与气鼓转接盘(14)固定，实现传递扭矩的作用，
所述连接杆(10)内部安装有准直杆(12)，所述准直杆(12)的一端与气鼓转接盘(14)连接，另一端设计有冠状结构，与连接杆(10)内的变径平台结构相配合，对橡胶气鼓(13)的伸缩行程起限位作用，所述气鼓转接盘(14)通过转接件(15)与支撑架(5)相连；
所述转动齿轮轴(6)通过轴承与支撑架(5)进行连接，使转动齿轮轴(6)在支撑架(5)内转动，所述转动齿轮(4)通过与转动齿轮轴(6)配合连接，所述固定齿轮(3)固定于S1轴轴套(1)外周，所述转动齿轮(4)与固定齿轮(3)相配合，实现齿轮动力传动，
所述辅助支撑架(7)固定在支撑架(5)的侧面，所述抛光轮转轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恩才，陈伟，马赫，马冬梅，武煦程，
申请(专利权)人：长光卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22