双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，包括工件旋转机构、工件夹紧机构、研磨磁头的往复式直线运动机构及磁性磨料收集装置。整个机器在一个双轴输出电机的带动下，分别通过齿轮传动实现工件自转和皮带传动带动双偏心式曲轴滑块完成磁力研磨头的往复直线运动，两者传动比为1:1，实现工件自转一圈而磁力研磨头往复直线运动一次，在磁力刷的作用下，两者运动配合使得工件上的加工轨迹均匀布满整个加工表面，在此过程中的磁性磨料收集装置要完成磨料收集，提高了工件的加工质量和效率。该磁力研磨机能完成高精度大直径镜片的光整研磨，在高精密机械加工领域有广泛的应用前景。

Magnetic abrasive grinder for double sided disc type small curvature surface components

The utility model discloses a magnetic force grinding machine for a double-sided disc type small curvature surface component, including a workpiece rotating mechanism, a workpiece clamping mechanism, a reciprocating linear motion mechanism with a grinding head and a magnetic abrasive collecting device. The whole machine, driven by a dual axis output motor, realizes the reciprocating straight line motion of the magnetic grinding head by the rotation of the workpiece and the belt drive by the gear drive, respectively. The transmission ratio is 1:1, and the workpiece is rotated in one circle while the magnetic abrasive head is moving in a straight line, and the magnetic brush is used. In use, the motion matching between the two makes the machining trajectory of the workpiece uniformly covered with the whole processing surface. In this process, the magnetic abrasive collection device should complete the abrasive collection, and improve the processing quality and efficiency of the workpiece. The magnetic abrasive finishing machine can finish the polishing of high precision large diameter lenses, and has wide application prospects in the field of high-precision machining.

【技术实现步骤摘要】
双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机
本技术公开了一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，属于精密机械加工

技术介绍
一般机械零件大多是由几何要素为平面、圆面和曲面组合而成的几何实体，在高精密仪器中的某些面要求具有很高的精度和表面光洁度，而现存的磁力研磨机加工形式单一，仅适合对轴类或球类表面零件的抛光研磨，无法对小曲率面及平面的圆盘类零件进行研磨。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有磁力研磨机加工形式单一的缺点，提供一种可双面研磨加工的装置，通过研磨磁头与工件的相对往复直线运动和工件自身的旋转运动配合，实现对小曲率面及平面的圆盘类零件的高效精密研磨。本技术具体采用的技术方案如下：一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，包括安装在床身上的工件旋转机构、工件夹紧机构、研磨磁头的往复式直线运动机构；所述的工件夹紧机构安装在工件旋转机构内用于夹紧工件；所述的研磨磁头的往复式直线运动机构包括无相位差且结构相同的上双偏心式曲轴滑块机构和下双偏心式曲轴滑块机构，所述的上、下双偏心式曲轴滑块机构分别驱动一个上磁力研磨头和下磁力研磨头在工件的上表面和下表面进行做往复直线运动；所述的工件旋转机构和双偏心式曲轴滑块机构在一个驱动电机的驱动下实现工件的自转和上、下磁力研磨头的往复直线运动；工件自转一圈而磁力研磨头的往复直线运动一次；两者运动的配合使得加工轨迹均匀布满整个加工表面，提高了加工质量和效率。进一步的，所述的工件旋转机构，主要由小齿轮、空心大齿轮和联轴器；所述的驱动电机通过一个连轴器驱动一个小齿轮旋转，所述的小齿轮驱动所述的空心大齿轮，所述的空心大齿轮由两个齿面几何尺寸相同的大齿轮通过圆锥销和螺钉连接而成，且在两齿轮的结合面上沿周向加工有环形槽，另外沿着轴向还加工有三个相差为120度的轴向卡爪槽，且槽的深度与环形槽相同；连接起来的大齿轮以上下两端安装的轴承来进行固定，轴承的内圈紧固在大齿轮的轴肩上，外圈依靠轴承端盖紧固，使得大齿轮轴向和径向精确地安装在床身上；整个机构在双轴输出电动机的带动下通过齿轮传动机构实现工件的高速旋转。进一步的，所述的轴向卡爪槽关于所述端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母的结合平面对称。进一步的，为避免磁性磨料进入轴承和轮齿而影响机构的使用寿命，在轴承端盖与空心大齿轮间使用密封圈密封，对于轮齿则依靠环绕在齿轮周围的防护罩将齿轮遮盖住；空心大齿轮、轴承端盖可用不锈钢制作，防止在加工过程中出现磁化现象，影响加工质量。进一步的，所述的工件夹紧机构包括小锥齿轮、端面锥齿轮左旋圆螺母、右旋圆螺母、上卡爪右旋外螺纹套、下卡爪左旋外螺纹套、上卡爪、下卡爪、套筒、一端加工有内六角扳手插入孔的小锥齿轮轴，间隙配合地安装在所述空心大齿轮的径向台阶通孔中，并与端面锥齿轮左旋圆螺母上的锥齿啮合，从而形成锥齿轮传动机构，且端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母连接在一起，在所述的套筒里旋转，所述套筒的外圆与空心大齿轮环形槽内圆过盈配合，所述套筒的内圆与端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母的外圆间隙配合；3个下卡爪和3个上卡爪就分别连接在上卡爪右旋外螺纹套和下卡爪左旋外螺纹套的内圆上，分别靠内圆和3个下卡爪和3个上卡爪连接的上卡爪右旋外螺纹套和下卡爪左旋外螺纹套就旋入在端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母里,3个下卡爪和3个上卡爪分成3对安装在三个加工在空心大齿轮内孔里相差为120度的轴向卡爪槽里上下运动，通过旋转插入内六角扳手孔的扳手，驱动小锥齿轮轴带动端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母一起转动，上卡爪右旋外螺纹套和下卡爪左旋外螺纹套就分别带动3个下卡爪和3个上卡爪沿着轴向作加紧工件和松开工件的运动，实现不同厚度的圆盘类小曲率面或平面工件的加紧。进一步的，所述的上、下双偏心式曲轴滑块机构关于所述端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母的结合平面对称；确保两套研磨磁头对称于该连接平面安装；该机构把大带轮的旋转运动转化为行程可调的研磨磁头的往复直线运动。所述的上双偏心式曲轴滑块机构包括上曲轴、上圆形偏心套、上连杆、上滑块、上导轨，所述的上圆形偏心套安装在上曲轴的曲柄上，且上圆形偏心套与上连杆相连，所述的上连杆驱动上滑块沿着所述的上导轨做直线运动，在所述的上滑块上安装了磁力研磨头；所述的下双偏心式曲轴滑块机构包括下曲轴、下圆形偏心套、下连杆、下滑块、下导轨；所述的下圆形偏心套安装在下曲轴的曲柄上，且下圆形偏心套与下连杆相连，所述的下连杆驱动下滑块沿着所述的下导轨做直线运动，在所述的下滑块上安装下磁力研磨头；所述的驱动电机通过皮带驱动所述的下曲轴旋转，进而带动上曲轴同步旋转。本技术中的上、下双偏心式曲轴滑块机构，第一个偏心结构是曲轴上的曲柄；在所述的连杆和曲柄之间，又安装了一个圆形偏心套，形成了第二个偏心结构，通过旋转该圆形偏心套可以实现两个功能，其一实现双偏心式曲轴滑块机构的行程可调整，通过与上、下卡爪配合运动以适应不同直径大小工件的加工，其二通过旋转该圆形偏心套使滑块让开加工区，实现加工完成后的工件的取出和新工件的装夹。进一步的，所述的上、下磁力研磨头各包括一个电磁铁，两个电磁铁磁极极性相反布置；每个电磁铁各外接一个滑动变阻器和控制开关，既可通过调整滑动变阻器来改变通入电磁铁中的电流大小继而改变电磁铁产生的磁场强度，调整磁性磨料所形成的磁力刷对工件的正压力和摩擦力，从而调整研磨加工速度和表面粗糙度，也可通过控制开关单独控制研磨磁头电路的通断电，让机器停止研磨。进一步的，所述的上、下磁力研磨磁头设计成圆形，上、下磁力研磨磁头磁极极性相反布置，圆形的研磨磁头较其他形状的磁头相比，避免了棱角处产生磁力线分布不均匀的现象，保证了磁场分布的均匀性。进一步的，所述上、下导轨的两端安装有挡块，防止滑块脱离导轨，在导轨两端的挡块上通过螺钉各安装有导轨护套；而导轨护套的另一端通过螺钉与滑块相连，导轨护套随着滑块的移动缩短或者伸长，从而防止磁性磨料掉入导轨工作面而损伤直线导轨。进一步的，本技术还包括磁性磨料收集装置，所述的磁性磨料收集装置主要包括漏斗、收集箱；漏斗整体为锥柱组合壳，上端口直径大于所述大齿轮内径，安装于所述空心大齿轮的下侧，便于将加工过程中及加工完成后的磁性磨料通过漏斗掉落到收集箱中；所述收集箱左右两侧装有导轨架，便于该收集箱的拉出，该导轨架机构就固定安装在床身上，加工完成后，电磁铁就会断电，磁性磨料在重力作用下经漏斗就汇流到收集箱中，或加工新工件时把收集箱中的磁性磨料均匀放入工作区。为防止磁性磨料收集装置磁化，漏斗、磁性磨料收集箱都为不锈钢材料。进一步的，为防止磁性磨料被吸引到工作区域以外的其它地方，收集装置中漏斗、磁性磨料收集箱、大齿轮、上下卡爪、连杆、齿轮防护罩、轴承端盖以及磁性磨料会接触的零件都为不锈钢材料或其它非铁磁性材料加工而成。进一步的，为防止工件加工过程中脱离上下卡爪，所述工件加紧机构中的端面锥齿轮左旋圆螺母、右旋圆螺母、上卡爪右旋外螺纹套、下卡爪左旋外螺纹套上连接螺纹为自锁螺纹。上述的双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机的整个机器工作过程为：(1)通过调整双偏心结构曲轴上的曲柄以及连杆和曲柄之间的圆形偏心套位置，要将研磨磁头移出工件加工范围外；(2)要根据工件的厚度，旋转一端加工有内六角扳手插入孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，其特征在于，包括安装在床身上的工件旋转机构、工件夹紧机构、研磨磁头的往复式直线运动机构；所述的工件夹紧机构安装在工件旋转机构内用于夹紧工件；所述的研磨磁头的往复式直线运动机构包括无相位差且结构相同的上双偏心式曲轴滑块机构和下双偏心式曲轴滑块机构，所述的上、下双偏心式曲轴滑块机构分别驱动一个上磁力研磨头和下磁力研磨头在工件的上表面和下表面进行往复直线运动；所述的工件旋转机构和双偏心式曲轴滑块机构在一个驱动电机的驱动下实现工件的自转和上、下磁力研磨头的往复直线运动；工件自转一圈而磁力研磨头的往复直线运动一次；两者运动的配合使得加工轨迹均匀布满整个加工表面。

【技术特征摘要】
1.一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，其特征在于，包括安装在床身上的工件旋转机构、工件夹紧机构、研磨磁头的往复式直线运动机构；所述的工件夹紧机构安装在工件旋转机构内用于夹紧工件；所述的研磨磁头的往复式直线运动机构包括无相位差且结构相同的上双偏心式曲轴滑块机构和下双偏心式曲轴滑块机构，所述的上、下双偏心式曲轴滑块机构分别驱动一个上磁力研磨头和下磁力研磨头在工件的上表面和下表面进行往复直线运动；所述的工件旋转机构和双偏心式曲轴滑块机构在一个驱动电机的驱动下实现工件的自转和上、下磁力研磨头的往复直线运动；工件自转一圈而磁力研磨头的往复直线运动一次；两者运动的配合使得加工轨迹均匀布满整个加工表面。2.如权利要求1所述的一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，其特征在于，所述的工件旋转机构，主要由小齿轮、空心大齿轮和联轴器；所述的驱动电机通过一个连轴器驱动一个小齿轮旋转，所述的小齿轮驱动所述的空心大齿轮，所述的空心大齿轮由两个齿面几何尺寸相同的大齿轮连接而成，且在两齿轮的结合面上沿周向加工有环形槽，另外沿着轴向还加工有三个相差为120度的轴向卡爪槽，且槽的深度与环形槽相同；连接起来的大齿轮以上下两端安装的轴承来进行固定，轴承的内圈紧固在大齿轮的轴肩上，外圈依靠轴承端盖紧固，使得大齿轮轴向和径向精确地安装在床身上；整个机构在双轴输出电动机的带动下通过齿轮传动机构实现工件的高速旋转；所述的轴向卡爪槽关于端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母的结合平面对称。3.如权利要求2所述的一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，其特征在于，在轴承端盖与空心大齿轮间使用密封圈密封，所述的小齿轮、空心大齿轮则依靠环绕在其周围的防护罩将其遮盖住。4.如权利要求2所述的一种双面圆盘类小曲率面构件的磁力研磨机，其特征在于，所述的工件夹紧机构包括小锥齿轮、端面锥齿轮左旋圆螺母、右旋圆螺母、上卡爪右旋外螺纹套、下卡爪左旋外螺纹套、上卡爪、下卡爪、套筒，一端加工有内六角扳手插入孔的小锥齿轮轴就间隙配合地安装在所述空心大齿轮的径向台阶通孔中，并与端面锥齿轮左旋圆螺母上的锥齿啮合，从而形成锥齿轮传动机构，且端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母连接在一起，在所述的套筒里旋转，所述套筒的外圆与空心大齿轮环形槽内圆配合，所述套筒的内圆与端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母的外圆配合；3个下卡爪和3个上卡爪就分别连接在上卡爪右旋外螺纹套和下卡爪左旋外螺纹套的内圆上，分别靠内圆和3个下卡爪和3个上卡爪连接的上卡爪右旋外螺纹套和下卡爪左旋外螺纹套就旋入在端面锥齿轮左旋圆螺母和右旋圆螺母里,3个下卡爪和3个上卡爪分成3对安装在三个加工在空心大齿轮内孔里相差为120度的轴向卡爪槽里作上...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁森，周运发，郑长升，路庆贺，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37