The three degree of freedom ball rotation device involves grinding and polishing. A rack, a motor, a ball tool, a friction tooth disk, a positioning ball and a polishing pad are provided; the upper end of the rack is provided with three motors with uniform circumferential distribution, each motor shaft is provided with a friction tooth disk, the axes of the three motor axes are two-to-two perpendicular, the lower end of the rack is provided with three positioning balls with uniform circumferential distribution, and the ball tool is provided with a friction tooth. Between the disc and the positioning ball, the polishing pad is mounted on the surface of the spherical tool. The contact point between the spherical tool and the friction gear disc and the connection line between the spherical center intersect and are perpendicular to the corresponding axis of the motor shaft. The spherical tool can be positioned and driven, and the spherical tool can rotate freely at 360 degrees with all three rotational degrees of freedom in space. Using spherical tools to lap and polish can obtain better machining surface, avoid regular machining trace and reduce surface intermediate frequency error. At the same time, it is easier to make tool surface wear uniform and extend tool life.
【技术实现步骤摘要】
三自由度球体自转式研抛装置
本专利技术涉及研磨与抛光加工,尤其是涉及三自由度球体自转式研抛装置。
技术介绍
研磨抛光加工中,工具的形状大多具有良好的轴对称性,如平形砂轮、筒形砂轮、碗形砂轮、碟形砂轮,使其能在高速旋转中保持稳定。这类工具的端面轮廓为圆形,从厚度方向达到圆心,进而实现工具的定位和驱动。从二维到三维,从圆形到球体,球心更难达到,球体工具的定位和驱动问题一直是难题。目前已有在空心球壳内部设置定位和驱动装置的设想,中国专利CN2222631公开一种球体万向驱动装置,球壳可拆卸组装,定位和驱动装置完全包裹在球面内,由于缺少固定机架,这种方案的控制精度和刚性很差。对于封闭实心球体工具,在球心不可达的条件下,如何定位和驱动球体工具进行360°自由旋转的难题仍有待解决。另一方面,无规则、平整均一的表面加工痕迹是最理想的研抛痕迹,圆形端面的加工工具容易形成同心圆结构的有规则痕迹,虽然可以通过一些特别的运动方式造成类均一的加工痕迹,但是并没有从根本上解决这个问题。球体作为一种三维对称体,表面处处相同,三自由度自由旋转的球体工具不会造成规则痕迹。综上,为了获取更好的表面研抛痕迹,获取更佳的研抛加工效果,同时解决球体工具的定位和驱动困难问题,需要开发一种三自由度球体自转式研抛方法及装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供三自由度球体自转式研抛装置。本专利技术设有机架、电机、球体工具、摩擦齿盘、定位球和抛光垫;所述机架上端安装有3个周向均匀分布的电机,各电机轴上装有摩擦齿盘,3个电机轴的轴线两两垂直,机架下端安装有3个周向均匀分布的定位球,球体工具设在摩擦齿盘与定 ...
【技术保护点】
1.三自由度球体自转式研抛装置,其特征在于设有机架、电机、球体工具、摩擦齿盘、定位球和抛光垫;所述机架上端安装有3个周向均匀分布的电机,各电机轴上装有摩擦齿盘,3个电机轴的轴线两两垂直,机架下端安装有3个周向均匀分布的定位球,球体工具设在摩擦齿盘与定位球之间,抛光垫安装在球体工具的表面上,球体工具与摩擦齿盘的接触点和球体球心的连线相交且垂直于相应的电机轴轴线。
【技术特征摘要】
1.三自由度球体自转式研抛装置,其特征在于设有机架、电机、球体工具、摩擦齿盘、定位球和抛光垫;所述机架上端安装有3个周向均匀分布的电机,各电机轴上装有摩擦齿盘,3个电机轴的轴线两两垂直,机架下端安装有3个周向均匀分布的定位球,球体工具设在摩擦齿盘与定位球之间,抛光垫安装在球体工具的表面上,球体工具与摩擦齿盘的接触点和球体球心的连线相交且垂直于相应的电机轴轴线。2.如权利要求1所述三自由度球体自转式研抛装置,其特征在于所述3个周向均匀分布的电机驱动其电机轴上的摩擦齿盘旋转,带动球体工具自转。3.如权利要求1所述三自由度球体自转式研抛装置,其特征在于所述摩擦齿盘由轮毂和轴承组成,轮毂与电机轴之间为键连接,若干个轴承沿轮毂圆周方向均匀安装在轮毂上,轴承旋转方向和轮毂旋转方向互相垂直,适应球体工具...
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