小曲率自由曲面仿形打磨装置及其打磨方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小曲率自由曲面仿形打磨装置，包括机架、用于对工件进行定位的第一夹紧定位机构、用于对标准产品进行定位的第二夹紧定位机构、用于对工件进行打磨的打磨执行机构、用于与标准产品相接触且用于确定打磨轨迹的仿形打磨机构以及用于控制第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构在打磨过程中进行位置调节的调节机构，打磨执行机构和仿形打磨机构为可旋转的设置于机架上。本发明专利技术的小曲率自由曲面仿形打磨装置，具有驱动元件较少，控制简单，传动功率大，对于复杂零件的自适应能力强，打磨较为稳定等优点，拓展了仿形打磨的应用空间，使机器在面对复杂曲面时能够做出更好的应对。本发明专利技术还提供了一种小曲率自由曲面打磨方法。磨方法。磨方法。

【技术实现步骤摘要】
小曲率自由曲面仿形打磨装置及其打磨方法


[0001]本专利技术属于打磨装置设计领域，具体地说，本专利技术涉及一种小曲率自由曲面仿形打磨装置及其打磨方法。

技术介绍

[0002]打磨是提高表面粗糙度的常用工艺技术，一般指借助粗糙物体(含有较高硬度颗粒的砂纸等)来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法，主要目的是为了获取更高的表面粗糙度，可面向机械加工、铸造或3D打印技术所获得的小曲率曲面，然而现有的自由曲面打磨装置在实际使用过程中存在一些问题，在目前的打磨过程中，尤其针对外形曲面不规则和小曲率的打磨工件时，打磨装置不能根据工件表面曲面运动轨迹进行同步仿形打磨，运动轨迹存在偏差，存在精度较差的问题，影响打磨效果，不能满足使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种小曲率自由曲面仿形打磨装置，目的是提高工件上小曲率自由曲面的打磨效果。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：小曲率自由曲面仿形打磨装置，包括机架、用于对待打磨工件进行定位的第一夹紧定位机构、用于对标准产品进行定位的第二夹紧定位机构、用于对工件进行打磨的打磨执行机构、用于与标准产品相接触且用于确定打磨轨迹的仿形打磨机构以及用于控制第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构在打磨过程中进行位置调节的调节机构，打磨执行机构和仿形打磨机构为可旋转的设置于机架上且打磨执行机构和仿形打磨机构同步转动。
[0005]所述打磨执行机构包括与所述机架转动连接的第一旋转架和设置于第一旋转架上且用于对工件进行打磨的打磨单元，打磨单元包括设置于第一旋转架上的打磨电机和设置于打磨电机上的第一打磨工具。
[0006]所述仿形打磨机构包括与所述机架转动连接的第二旋转架和设置于第二旋转架上且用于与标准产品相接触的仿形工具，第二旋转架通过侧板与所述第一旋转架连接，第一旋转架和第二旋转架同步转动。
[0007]所述调节机构包括第一中间导轨台、第二中间导轨台、用于控制所述第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构沿第一方向进行直线移动的第一驱动机构以及用于控制第一中间导轨台和第二中间导轨台沿第二方向进行直线移动的第二驱动机构，第一方向和第二方向均为水平方向且第一方向和第二方向相垂直，第一夹紧定位机构为可移动的设置于第一中间导轨台上，第二夹紧定位机构为可移动的设置于第二中间导轨台上。
[0008]所述第一夹紧定位机构上设置第一上导向块，所述第一中间导轨台上设置让第一上导向块嵌入的第一上导向槽，第一上导向槽的长度方向与第一方向相平行；所述第二夹紧定位机构上设置第一下导向块，所述第二中间导轨台上设置让第一下导向块嵌入的第一下导向槽，第一下导向槽的长度方向与第一方向相平行。
[0009]所述机架上设置第一承重台和第二承重台，所述第一中间导轨台为可移动的设置于第一承重台上，第一中间导轨台上设置第二上导向块，第一承重台具有让第二上导向块嵌入的第二上导向槽，第二上导向槽的长度方向与第二方向相平行；所述第二中间导轨台为可移动的设置于第二承重台上，第二中间导轨台上设置第二下导向块，第二承重台具有让第二下导向块嵌入的第二下导向槽，第二下导向槽的长度方向与第二方向相平行。
[0010]所述第一驱动机构包括可移动的设置于所述第一中间导轨台上且与所述第一夹紧定位机构连接的第一上齿条、与第一上齿条相啮合的第一上齿轮、可移动的设置于所述第二中间导轨台上且与所述第二夹紧定位机构连接的第一下齿条、与第一下齿条相啮合的第一下齿轮、第一驱动电机以及与第一驱动电机、第一上齿轮和第一下齿轮连接的第一传动机构。
[0011]所述第二驱动机构包括可移动设置且与所述第一中间导轨台连接的第二上齿条、与第二上齿条相啮合的第二上齿轮、可移动的设置于所述第二中间导轨台上且与所述第二夹紧定位机构连接的第二下齿条、与第二下齿条相啮合的第二下齿轮、第二驱动电机以及与第二驱动电机、第二上齿轮和第二下齿轮连接的第二传动机构。
[0012]所述第一夹紧定位机构包括上工作台、固定设置于上工作台上的第一上定位件和第二上定位件、可移动的设置于上工作台上且与第一上定位件为相对布置的第三上定位件、可移动的设置于上工作台上且与第二上定位件为相对布置的第四上定位件、对第三上定位件施加弹性作用力的第一上弹性元件以及对第四上定位件施加弹性作用力的第二上弹性元件，上工作台具有让第三上定位件嵌入的第一上滑槽和让第四上定位件嵌入的第二上滑槽。
[0013]本专利技术还提供了一种小曲率自由曲面仿形打磨方法，采用所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，且包括步骤：
[0014]S1、由所述第一夹紧定位机构对工件进行定位，由所述第二夹紧定位机构对标准产品进行定位；
[0015]S2、由打磨执行机构对工件进行打磨，在打磨过程中由调节机构调节第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构的位置。
[0016]本专利技术的小曲率自由曲面仿形打磨装置，具有如下的有益效果：
[0017]1、通过第一打磨工具和仿形工具两者间的同步运动，能够根据标准产品表面的曲率变化对待打磨工件表面进行同步仿形打磨，曲率自适应能力强，拓展了仿形打磨技术的应用空间；
[0018]2、在打磨过程中，第一打磨工具和仿形工具同步进给，仿形工具能根据磨削工件表面的小曲率曲面变化进行实时调整，使得第一打磨工具始终与被加工表面保持一定程度的接触，并保证稳定的法向接触力，同时在打磨过程中，同步给进保持结构对称，不会产生较大的偏心力矩，稳定性强，控制精度高，保证磨削力的方向，提高被磨表面的质量；
[0019]3、结构简单，打磨工具选择了可拆卸的对称的打磨头，不会因为磨损严重影响磨削表面质量，从而保证材料去除效率。
附图说明
[0020]本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
[0021]图1是本专利技术小曲率自由曲面仿形打磨装置的结构示意图；
[0022]图2是机架的结构示意图；
[0023]图3是打磨执行机构的结构示意图；
[0024]图4是打磨执行机构的剖视图；
[0025]图5是调节机构的结构示意图；
[0026]图6是第一夹紧定位机构的结构示意图；
[0027]图7是第二夹紧定位机构的结构示意图；
[0028]图8是本专利技术小曲率自由曲面仿形打磨装置的使用状态示意图；
[0029]图中标记为：1、机架；2、打磨执行机构；3、调节机构；4、第一夹紧定位机构；5、仿形机构支撑架；6、第一承重台；7、第一电机箱；8、第二电机箱；9、第一销轴；10、第二销轴；11、侧板；12、上拉板；13、上连接板；14、第一打磨工具；15、打磨电机；16、第一下传动轴；17、第一主动带轮；18、第一同步带；19、第一上传动轴；20、第三上导向槽；21、第一上齿条；22、第二上齿条；23、第四上导向槽；24、第二上传动轴；25、第二同步带；26、第二主动带轮；27、第二下传动轴；28、第一中间导轨台；29、上工作台；30、第一上定位件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，包括机架、用于对工件进行定位的第一夹紧定位机构、用于对标准产品进行定位的第二夹紧定位机构、用于对工件进行打磨的打磨执行机构、用于与标准产品相接触且用于确定打磨轨迹的仿形打磨机构以及用于控制第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构在打磨过程中进行位置调节的调节机构，打磨执行机构和仿形打磨机构为可旋转的设置于机架上且打磨执行机构和仿形打磨机构同步转动。2.根据权利要求1所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，所述打磨执行机构包括与所述机架转动连接的第一旋转架和设置于第一旋转架上且用于对工件进行打磨的打磨单元，打磨单元包括设置于第一旋转架上的打磨电机和设置于打磨电机上的第一打磨工具。3.根据权利要求1所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，所述仿形打磨机构包括与所述机架转动连接的第二旋转架和设置于第二旋转架上且用于与标准产品相接触的仿形工具，第二旋转架通过侧板与所述第一旋转架连接，第一旋转架和第二旋转架同步转动。4.根据权利要求1至3任一所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，所述调节机构包括第一中间导轨台、第二中间导轨台、用于控制所述第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构沿第一方向进行直线移动的第一驱动机构以及用于控制第一中间导轨台和第二中间导轨台沿第二方向进行直线移动的第二驱动机构，第一方向和第二方向均为水平方向且第一方向和第二方向相垂直，第一夹紧定位机构为可移动的设置于第一中间导轨台上，第二夹紧定位机构为可移动的设置于第二中间导轨台上。5.根据权利要求4所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，所述第一夹紧定位机构上设置第一上导向块，所述第一中间导轨台上设置让第一上导向块嵌入的第一上导向槽，第一上导向槽的长度方向与第一方向相平行；所述第二夹紧定位机构上设置第一下导向块，所述第二中间导轨台上设置让第一下导向块嵌入的第一下导向槽，第一下导向槽的长度方向与第一方向相平行。6.根据权利要求4所述的小曲率自由曲面仿形打磨装置，其特征在于，所述机架上设置第一承重台和第二承重台，所述第一中间导轨台为可移动的设置于第一承重台上，第一中...

【专利技术属性】
技术研发人员：江本赤，卞仕磊，周焰生，王建彬，疏达，方明，苏学满，刘玉飞，阚宏林，梁利东，贾文友，吴路路，李公文，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：