一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，属于机械制造技术领域。X向移动装置固定于床底座左端中部、A轴旋转工作台固定于X向移动装置上，磨抛测量模组固定于A轴旋转工作台上，四反镜固定于专用夹具上，专用夹具固定于C轴旋转工作台上，C轴旋转工作台固定于Z向移动装置上，Z向移动装置固定于Y向移动装置上，Y向移动装置固定于机床底座上。优点在于：磨头进入四反镜共体光学系统腔内之后，可以垂直抛光点表面，再对该光学曲面进行加工，可以完成对四反镜共体光学系统中所有光学元件的磨抛加工，这样既完成了对四反镜共体光学系统的加工，还大大提高了加工效率和加工精度，增加了该装备的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置
本技术属于机械制造
，具体涉及一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装备及加工控制方法。
技术介绍
随着光学技术的不断发展，继平面光学元件和球面光学元件之后，对于非球面光学元件和自由曲面光学元件的需求也日益增大，而自由光学系统的研究制造也成为焦点，由于自由光学系统中各光学元件在安装时会出现相对位置误差，因此为了提高自由光学系统中各个光学元件相对位置精度，出现了共体光学系统。四反镜为其中一种共体光学系统，而现有的磁流变抛光、气囊抛光、离子束抛光等光学元件加工方式，由于受自身限制，对四反镜加工时，不仅抛光加工效率很低，甚至出现无法对四反镜进行抛光加工。
技术实现思路
本技术提供一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，以解决四反镜共体光学系统中，各个光学元件加工困难，加工效率不高，甚至无法加工的问题。本技术采取的技术方案是：包括包括机床底座、X向移动装置、A轴旋转工作台、磨抛测量模组、四反镜、专用夹具、C轴旋转工作台、Z向移动装置和Y向移动装置，其中X向移动装置固定于床底座1左端中部、A轴旋转工作台固定于X向移动装置上，磨抛测量模组固定于A轴旋转工作台上，四反镜固定于专用夹具上，专用夹具固定于C轴旋转工作台上，C轴旋转工作台固定于Z向移动装置上，Z向移动装置固定于Y向移动装置上，Y向移动装置固定于机床底座上。本技术所述A轴旋转工作台和C轴旋转工作台结构相同，其中，A轴旋转工作台包括工作平台、心轴驱动系统、圆形底座和工作台外壳，其中工作平台与工作台外壳转动连接，心轴驱动系统与工作平台固定连接，并且与工作台外壳转动连接，圆形底座固定于X向移动装置上，工作台外壳与圆形底座固定连接。本技术所述X向移动装置与Y向移动装置结构相同，其中，X向移动装置包括移动固定底座一、导轨一、旋转工作台安装板一、光栅传感器一和进给驱动装置一，其中移动固定底座一固定于机床底座，导轨一固定于移动固定底座一前后两侧，旋转工作台安装板一与进给驱动装置一固定连接，且前后两侧由导轨一支撑，光栅传感器一固定于移动固定底座一左侧，位于导轨一和进给驱动装置一之间，进给驱动装置一固定于移动固定底座一中间；本技术所述导轨一与导轨二结构相同，其中，导轨一包括轨道、滑块挡板、和滑块体，轨道固定于移动固定底座一上，滑块挡板固定于滑块体上，滑块体与轨道滑动连接。本技术所述光栅传感器一与光栅传感器二结构相同，其中，光栅传感器一包括光栅尺、光栅测头一和测头安装块，光栅尺固定于移动固定底座一上，光栅测头一固定于测头安装块上，测头安装块固定于旋转工作台安装板一上；本技术所述进给驱动装置一和进给驱动装置二结构相同，其中，进给驱动装置一包括左支撑座、进给丝杆、进给驱动块、右支撑座、联轴器二和伺服驱动电机，左支撑座固定于移动固定底座一上，进给丝杆左端与左支撑座转动连接，其右端与右支撑座转动连接，进给驱动块与进给丝杆通过滚珠丝杆副连接，右支撑座固定于移动固定底座一上，联轴器二左端与进给丝杆固定连接，其右端与伺服驱动电机固定连接，伺服驱动电机固定于移动固定底座一上。本技术所述Z向移动装置包括旋转工作台安装板二、导轨二、光栅传感器二、移动固定底座二、进给驱动装置二和电磁制动器二，其中旋转工作台安装板二与进给驱动装置二，且左右两侧由导轨二支撑，导轨二固定于移动固定底座二左右两侧，光栅传感器二固定于移动固定底座二左侧，位于导轨二和进给驱动装置二之间，移动固定底座二固定于Y向移动装置上，进给驱动装置二固定于移动固定底座二中间，电磁制动器二与进给驱动装置二下端转动连接，且与移动固定底座二固定连接。本技术所述磨抛测量模组包括测量组件、测头连接件、后盖筒、箱座、上箱盖、万向工具系统、电主轴、安装螺栓、电磁制动器一、固定螺钉、切换器、变速系统、联轴器一、固定板和电主轴座，其中测量组件与测头连接件固定连接，测头连接件与后盖筒固定连接，后盖筒固定于箱座和上箱盖上，箱座通过安装螺栓固定于A轴旋转工作台上，上箱盖与箱座固定连接，万向工具系统通过固定螺钉固定于箱座和上箱盖上，电主轴固定于电主轴座上，电磁制动器一固定于箱座上，切换器固定于箱座上，变速系统固定于箱座上，联轴器一左端固定于电主轴，其右端固定于万向工具系统上，固定板固定于电主轴座上，电主轴座固定于箱座上。本技术所述测量组件包括测体、接触测头、圆形光栅二、螺钉七、光栅读数头和支撑体，其中测体与支撑体转动连接，接触测头固定于测体上，圆形光栅二通过螺钉七固定于支撑体上，光栅读数头固定于支撑体上，支撑体固定于测头连接件上。本技术所述切换器包括安装底座、绝缘片一、电磁铁芯、左端盖、线圈二、螺母五、螺钉二、螺栓二、右端盖、切换连接轴、套圈、绝缘片二和永久磁铁；其中安装底座通过螺钉二固定于箱座上，绝缘片一安装于安装底座孔内，且其与电磁铁芯紧贴，电磁铁芯安装于安装底座孔内，且与左端盖紧贴，左端盖通过螺母五和螺栓二固定于安装底座上，线圈二与电磁铁芯固定连接，且左端与左端盖紧贴，右端盖通过螺母五和螺栓二固定于安装底座上，切换连接轴通过右端盖中心孔与套圈固定连接，套圈安装于安装底座孔内，且与绝缘片二固定连接，绝缘片二固定于永久磁铁上，且安装于安装底座孔内，永久磁铁安装于安装底座孔内，且与安装底座滑动连接。本技术所述电磁制动器一包括齿轮套筒、垫圈一、外圆盘、刹车片、左挡块、螺栓一、制动器底座、螺钉一、静磁铁芯、线圈一、螺母四、右挡板、平键九、传动轴、弹簧和动磁铁芯，其中齿轮套筒通过平键九与传动轴进行键连接，垫圈一垫于齿轮套筒两端，外圆盘与齿轮套筒进行齿轮啮合连接，刹车片固定于外圆盘两端，左挡块通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，制动器底座通过螺钉一固定于箱座上，静磁铁芯通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，线圈一固定于静磁铁芯孔内，右挡板通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，传动轴通过平键九与齿轮套筒进行键连接，且穿过左挡块、右挡板和静磁铁芯的特定孔，弹簧安装于静磁铁芯孔内，左端紧贴动磁铁芯，右端紧贴右挡板，动磁铁芯与外圆盘转动连接，左端紧贴刹车片，右端紧贴弹簧。本技术所述变速系统包括轴承十七、变速轴、螺母六、平键十、同步带轮二、同步带一、螺钉三、支撑座端盖一、端盖垫圈一、支撑座一、弹性挡圈一、低速齿轮三、同步器齿盘一、同步器垫圈一、变速柄一、高速齿轮三、低速齿轮四、弹性挡圈二、弹性挡圈三、高速齿轮四、弹性挡圈四、螺钉四、支撑座二、端盖垫圈二、螺钉五、支撑座端盖二、轴承十八、轴承十九、同步器齿盘二、橡胶隔离圈二、变速柄二、切换器、切换连接轴、轴承二十、轴承二十一、弹性挡圈五、螺母七、弹性挡圈六、轴承二十二、轴承二十三和螺钉六，其中轴承十七安装于同步带轮二两侧，并与变速轴转动连接，变速轴左端通过轴承二十三与支撑座一转动连接，右端通过轴承十八与支撑座二转动连接，并受支撑座一和支撑座二支承；同步带轮二通过平键十与变速轴进行键连接，且通过螺母六使得同步带轮二被轴承十七顶紧，同步带一与同步带轮二进行带连接，支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：包括机床底座、X向移动装置、A轴旋转工作台、磨抛测量模组、四反镜、专用夹具、C轴旋转工作台、Z向移动装置和Y向移动装置，其中X向移动装置固定于床底座左端中部、A轴旋转工作台固定于X向移动装置上，磨抛测量模组固定于A轴旋转工作台上，四反镜固定于专用夹具上，专用夹具固定于C轴旋转工作台上，C轴旋转工作台固定于Z向移动装置上，Z向移动装置固定于Y向移动装置上，Y向移动装置固定于机床底座上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：包括机床底座、X向移动装置、A轴旋转工作台、磨抛测量模组、四反镜、专用夹具、C轴旋转工作台、Z向移动装置和Y向移动装置，其中X向移动装置固定于床底座左端中部、A轴旋转工作台固定于X向移动装置上，磨抛测量模组固定于A轴旋转工作台上，四反镜固定于专用夹具上，专用夹具固定于C轴旋转工作台上，C轴旋转工作台固定于Z向移动装置上，Z向移动装置固定于Y向移动装置上，Y向移动装置固定于机床底座上。


2.根据权利要求1所述的一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：所述A轴旋转工作台和C轴旋转工作台结构相同，其中，A轴旋转工作台包括工作平台、心轴驱动系统、圆形底座和工作台外壳，其中工作平台与工作台外壳转动连接，心轴驱动系统与工作平台固定连接，并且与工作台外壳转动连接，圆形底座固定于X向移动装置上，工作台外壳与圆形底座固定连接；
所述X向移动装置与Y向移动装置结构相同，其中，X向移动装置包括移动固定底座一、导轨一、旋转工作台安装板一、光栅传感器一和进给驱动装置一，其中移动固定底座一固定于机床底座，导轨一固定于移动固定底座一前后两侧，旋转工作台安装板一与进给驱动装置一固定连接，且前后两侧由导轨一支撑，光栅传感器一固定于移动固定底座一左侧，位于导轨一和进给驱动装置一之间，进给驱动装置一固定于移动固定底座一中间；
所述导轨一与导轨二结构相同，其中，导轨一包括轨道、滑块挡板、和滑块体，轨道固定于移动固定底座一上，滑块挡板固定于滑块体上，滑块体与轨道滑动连接；
所述光栅传感器一与光栅传感器二结构相同，其中，光栅传感器一包括光栅尺、光栅测头一和测头安装块，光栅尺固定于移动固定底座一上，光栅测头一固定于测头安装块上，测头安装块固定于旋转工作台安装板一上；
所述进给驱动装置一和进给驱动装置二结构相同，其中，进给驱动装置一包括左支撑座、进给丝杆、进给驱动块、右支撑座、联轴器二和伺服驱动电机，左支撑座固定于移动固定底座一上，进给丝杆左端与左支撑座转动连接，其右端与右支撑座转动连接，进给驱动块与进给丝杆通过滚珠丝杆副连接，右支撑座固定于移动固定底座一上，联轴器二左端与进给丝杆固定连接，其右端与伺服驱动电机固定连接，伺服驱动电机固定于移动固定底座一上；
所述Z向移动装置包括旋转工作台安装板二、导轨二、光栅传感器二、移动固定底座二、进给驱动装置二和电磁制动器二，其中旋转工作台安装板二与进给驱动装置二固定连接，且左右两侧由导轨二支撑，导轨二固定于移动固定底座二左右两侧，光栅传感器二固定于移动固定底座二左侧，位于导轨二和进给驱动装置二之间，移动固定底座二固定于Y向移动装置上，进给驱动装置二固定于移动固定底座二中间，电磁制动器二与进给驱动装置二下端转动连接，且与移动固定底座二固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：所述磨抛测量模组包括测量组件、测头连接件、后盖筒、箱座、上箱盖、万向工具系统、电主轴、安装螺栓、电磁制动器一、固定螺钉、切换器、变速系统、联轴器一、固定板和电主轴座，其中测量组件与测头连接件固定连接，测头连接件与后盖筒固定连接，后盖筒固定于箱座和上箱盖上，箱座通过安装螺栓固定于A轴旋转工作台上，上箱盖与箱座固定连接，万向工具系统通过固定螺钉固定于箱座和上箱盖上，电主轴固定于电主轴座上，电磁制动器一固定于箱座上，切换器固定于箱座上，变速系统固定于箱座上，联轴器一左端固定于电主轴，其右端固定于万向工具系统上，固定板固定于电主轴座上，电主轴座固定于箱座上。


4.根据权利要求3所述的一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：所述测量组件包括测体、接触测头、圆形光栅二、螺钉七、光栅读数头和支撑体，其中测体与支撑体转动连接，接触测头固定于测体上，圆形光栅二通过螺钉七固定于支撑体上，光栅读数头固定于支撑体上，支撑体固定于测头连接件上；
所述切换器包括安装底座、绝缘片一、电磁铁芯、左端盖、线圈二、螺母五、螺钉二、螺栓二、右端盖、切换连接轴、套圈、绝缘片二和永久磁铁；其中安装底座通过螺钉二固定于箱座上，绝缘片一安装于安装底座孔内，且其与电磁铁芯紧贴，电磁铁芯安装于安装底座孔内，且与左端盖紧贴，左端盖通过螺母五和螺栓二固定于安装底座上，线圈二与电磁铁芯固定连接，且左端与左端盖紧贴，右端盖通过螺母五和螺栓二固定于安装底座上，切换连接轴通过右端盖中心孔与套圈固定连接，套圈安装于安装底座孔内，且与绝缘片二固定连接，绝缘片二固定于永久磁铁上，且安装于安装底座孔内，永久磁铁安装于安装底座孔内，且与安装底座滑动连接。


5.根据权利要求3所述的一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：所述电磁制动器一包括齿轮套筒、垫圈一、外圆盘、刹车片、左挡块、螺栓一、制动器底座、螺钉一、静磁铁芯、线圈一、螺母四、右挡板、平键九、传动轴、弹簧和动磁铁芯，其中齿轮套筒通过平键九与传动轴进行键连接，垫圈一垫于齿轮套筒两端，外圆盘与齿轮套筒进行齿轮啮合连接，刹车片固定于外圆盘两端，左挡块通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，制动器底座通过螺钉一固定于箱座上，静磁铁芯通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，线圈一固定于静磁铁芯孔内，右挡板通过螺栓一和螺母四固定于制动器底座上，传动轴通过平键九与齿轮套筒进行键连接，且穿过左挡块、右挡板和静磁铁芯的特定孔，弹簧安装于静磁铁芯孔内，左端紧贴动磁铁芯，右端紧贴右挡板，动磁铁芯与外圆盘转动连接，左端紧贴刹车片，右端紧贴弹簧。


6.根据权利要求3所述的一种基于万向工具系统的四反镜抛光测量装置，其特征在于：所述变速系统包括轴承十七、变速轴、螺母六、平键十、同步带轮二、同步带一、螺钉三、支撑座端盖一、端盖垫圈一、支撑座一、弹性挡圈一、低速齿轮三、同步器齿盘一、同步器垫圈一、变速柄一、高速齿轮三、低速齿轮四、弹性挡圈二、弹性挡圈三、高速齿轮四、弹性挡圈四、螺钉四、支撑座二、端盖垫圈二、螺钉五、支撑座端盖二、轴承十八、轴承十九、同步器齿盘二、橡胶隔离圈二、变速柄二、切换器、切换连接轴、轴承二十、轴承二十一、弹性挡圈五、螺母七、弹性挡圈六、轴承二十二、轴承二十三和螺钉六，其中轴承十七安装于同步带轮二两侧，并与变速轴转动连接，变速轴左端通过轴承二十三与支撑座一转动连接，右端通过轴承十八与支撑座二转动连接，并受支撑座一和支撑座二支承；同步带轮二通过平键十与变速轴进行键连接，且通过螺母六使得同步带轮二被轴承十七顶紧，同步带一与同步带轮二进行带连接，支撑座端盖一通过螺钉三固定于支撑座一上，端盖垫圈一通过螺钉三安装于支撑座端盖一上，支撑座一通过螺钉六于箱座上，弹性挡圈一固定于变速轴上，低速齿轮三通过轴承二十三与变速轴转动连接，同步器齿盘一与变速轴进行花键连接，同步器垫圈一安装于同步器齿盘一凹槽内，变速柄一与同步器齿盘一转动连接，高速齿轮三通过轴承二十一与变速轴转动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀世军，孙仍权，赵继，张明星，代汉达，贺秋伟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22