一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机，在现有的单面环抛机的基础上，保留机体部分的结构不变，将工件的装载结构改造成行星齿轮系结构，在不另加电机驱动的情况下就能实现待加工工件同时相对上盘和下盘的转动，使之能够同时对工件的上下两个表面进行研磨，改造效果明显、改造成本低；同时，将现有的砝码加载改为气动加载，能够提高环抛机的加载精度；另外，由于工作面尺寸小抛光垫和抛光液的成本也低，比较适合小批量加工，尤其是工艺试制，可随时调整工艺，便于灵活设计试验。验。验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机


[0001]本技术涉及一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机，尤其适用于小批量薄片工件的加工。

技术介绍

[0002]目前，多数环抛机主要用于小批量单面研磨加工薄片工件，仅具备一个研磨盘，其载荷由承载器上方叠加的一定质量的砝码提供，环抛电机带动工件及砝码转动，主轴电机带动研磨盘转动，通过研磨盘对工件的底面进行研磨，在研磨加工过程中操作不便、加载不够精准。双面研磨机可同时研磨工件上下两个表面、研磨效率高、上下表面一致性好，但双面研磨机上盘和下盘的转动均需要电机驱动，机床尺寸比较大，工作区域面积大导致上下两层抛光垫尺寸大，需要的磨具相对造价高、磨料和抛光液损耗量大；因而，双面研磨机不光机床造价高，抛光垫和抛光液损耗量大，在产品试制和小批量生产时不经济，不适合试制阶段灵活调整工艺。
[0003]因而，如果能够将现有的单面研磨的环抛机改造成双面环抛机，在不另加电机驱动的情况下就能够实现上盘和下盘的分别转动，将极大地降低成本、便于生产。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种能够适用于产品试制和小批量生产的、基于行星齿轮系结构的双面环抛机，对现有的单面环抛机进行改造，在不另加电机驱动的情况下实现上盘和下盘的分别转动，通过气动加载方式替代砝码载荷，提高研磨效率和质量，降低操作难度。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机，包括机体，在机体的中部设置工作槽，主轴电机设置在机体内，连接主轴电机的主轴托盘置于工作槽内，在机体上还设置有两个环抛电机，两个环抛电机分别位于工作槽的两侧；其特征在于：还包括下研磨盘、下研磨垫、中心小齿轮、工件限位齿轮盘、限位内齿环、上研磨垫、上研磨盘、外齿环、环抛机齿轮和气缸；
[0007]所述下研磨垫粘贴在下研磨盘的上表面，上研磨垫粘贴在上研磨盘的下表面；
[0008]所述下研磨盘固定安装在主轴托盘上，中心小齿轮固定安装在下研磨盘上；
[0009]所述限位内齿环的外侧面为一阶台阶结构，限位内齿环以小外径朝下的方式固定安装在工作槽上，限位内齿环的小外径与工作槽内径适配，限位内齿环的大外径大于工作槽内径；限位内齿环的内齿面与中心小齿轮的外齿面正对，工件限位齿轮盘同时与中心小齿轮和限位内齿环啮合，构成行星齿轮系，待加工工件置于工件限位齿轮盘上的工件放置孔内；
[0010]所述上研磨盘通过连接件安装在机体上；所述下研磨垫和下研磨盘所形成结构的外径小于限位内齿环的内径，上研磨垫、上研磨盘和外齿环所形成结构的外径小于限位内齿环的内径；
[0011]所述下研磨盘从下方支撑住工件限位齿轮盘，气缸的伸缩头压在上研磨盘中心，下研磨垫和上研磨垫分别贴合工件限位齿轮盘的下表面和上表面。
[0012]本案在现有的单面环抛机的基础上，保留机体部分的结构不变，通过改造工件的装载部件，实现环抛机的双面研磨；保留机床的主体部分，同时没有增加额外的电机使用，改造成本低。同时，针对现在砝码加载的精度不准确的问题，我们将砝码加载改造为气动加载，整体结构干净、利落，便于准确操作和自动化管理。
[0013]上述设计为本案的基础设计，行星齿轮系带动待加工工件转动，若上研磨盘不转动，则工件限位齿轮盘相对上研磨盘转动，实现上表面的抛光；下研磨盘与工件限位齿轮盘转动方向相反，实现了相对运动，实现下表面的抛光。
[0014]优选的，所述气缸通过气压系统控制，气压系统包括空压机、调压阀、三位五通电磁换向阀和调速阀，空压机的出气端接调压阀的进气端，调压阀的出气端接三位五通电磁换向阀的d接孔，三位五通电磁换向阀的a接孔连接气缸的无杆腔，三位五通电磁换向阀的b接孔连接气缸的有杆腔，在气缸的无杆腔和有杆腔的进气口处均设置有调速阀；
[0015]所述三位五通电磁换向阀包括a、b、c、d、e五个接孔，通过转换开关控制阀三位五通电磁换向阀换位：当转换开关于0位时，三位五通电磁换向阀处于中位，a、b、c、d、e五个接孔均闭合，气缸保持不动；当转换开关置于1位时，三位五通电磁换向阀处于左位，a接孔和d接孔连通，e接孔和b接孔连通，c接孔闭合，气缸的无杆腔进气，气缸的有杆腔出气，工作状态为向下加压状态；当转换开关置于2位时，三位五通电磁换向阀处于右位，a接孔和c接孔连通，d接孔和b接孔连通，e接孔闭合，气缸的无杆腔出气，气缸的有杆腔进气，工作状态为向上卸载状态。
[0016]优选的，还包括外齿环和环抛机齿轮，上研磨盘和外齿环采用过渡配合，并通过径向螺钉锁紧，加强两者之间的连接稳定性；外齿环与环抛齿轮啮合，环抛齿轮安装在环抛电机上；所述上研磨盘的顶部中心设计为球槽，气缸的伸缩头设计为球头，球头顶在球槽内。该设计中，在环抛电机的驱动下，环抛机齿轮带动外齿环转动，与外齿环相固定的上研磨盘同步转动，实现了上研磨盘带动上研磨垫主动对待加工工件进行抛光的效果。同时，为了避免上研磨盘转动，气缸给上研磨盘造成的额外阻力，将上研磨盘的顶部中心设计为球槽，并将气缸的伸缩头设计为球头；另外，长时间使用后，球槽和球头的相对摩擦会逐步降低两者之间的摩擦力，即使不使用轴承之类的部件也能够实现顺滑的转动。
[0017]优选的，所述外齿环和环抛机齿轮材料相同，比如塑料、尼龙或其他高硬度低密度的材料制作。
[0018]优选的，所述下研磨盘与中心小齿轮通过定位销定位并通过螺钉固定，在下研磨垫中部设置避让中心小齿轮的通孔。该设计没有仅通过螺钉同时实现定位加固定的目的，而是将定位交由定位销来实现，是为了避免产品安装错位，同时减少螺钉的使用。
[0019]优选的，所述下研磨垫通过3M双面胶粘贴在下研磨盘的上表面，上研磨垫通过3M双面胶粘贴在上研磨盘的下表面。当然，也可以采用其他便于粘贴下研磨垫和下研磨盘的新型材料，3M双面胶为目前测试时使用效果较好的材料。
[0020]优选的，所述工件限位齿轮盘采用厚度匹配的PC板制作，也可以选择其他质轻的稳定材料。
[0021]优选的，所述上研磨盘和上研磨垫上开设有均匀分布的孔，研磨液由供液系统泵
入上研磨盘的上表面，经过上研磨盘和上研磨垫的孔渗入工作区；靠近中心的孔的直径大于等于远离中心的孔的直径，目的是使中心流量大于边缘流量，在离心力的作用下中心研磨液逐渐扩散至边缘，使研磨液分布更均匀，延长研磨液在工作区停留的时间。
[0022]优选的，所述上研磨盘采用铝合金或铸铝等密度小的材料制作，减小上研磨盘对工件的压力，有利于精准加载。
[0023]有益效果：本技术提供的基于行星齿轮系结构的双面环抛机，在保留现有的单面环抛机的机体基础上，对工件的加载装置进行了重新设计，在不另加电机驱动的情况下就能实现上盘和下盘的分别转动，使之能够同时对工件的两个表面进行研磨，改造效果明显、改造成本低；同时，将现有的砝码加载改为气动加载，能够提高环抛机的加载精度；另外，由于工作面尺寸小抛光垫和抛光液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于行星齿轮系结构的双面环抛机，包括机体，在机体的中部设置工作槽，主轴电机设置在机体内，连接主轴电机的主轴托盘(1)置于工作槽内，在机体上还设置有两个环抛电机(11)，两个环抛电机(11)分别位于工作槽的两侧；其特征在于：还包括下研磨盘(2)、下研磨垫(3)、中心小齿轮(4)、工件限位齿轮盘(5)、限位内齿环(6)、上研磨垫(7)、上研磨盘(8)和气缸(12)；所述下研磨垫(3)粘贴在下研磨盘(2)的上表面，上研磨垫(7)粘贴在上研磨盘(8)的下表面；所述下研磨盘(2)固定安装在主轴托盘(1)上，中心小齿轮(4)固定安装在下研磨盘(2)上；所述限位内齿环(6)的外侧面为一阶台阶结构，限位内齿环(6)以小外径朝下的方式固定安装在工作槽上，限位内齿环(6)的小外径与工作槽内径适配，限位内齿环(6)的大外径大于工作槽内径；限位内齿环(6)的内齿面与中心小齿轮(4)的外齿面正对，工件限位齿轮盘(5)同时与中心小齿轮(4)和限位内齿环(6)啮合，构成行星齿轮系，待加工工件置于工件限位齿轮盘(5)上的工件放置孔内；所述上研磨盘(8)通过连接件安装在机体上；所述下研磨垫(3)和下研磨盘(2)所形成结构的外径小于限位内齿环(6)的内径，上研磨垫(7)、上研磨盘(8)的外径小于限位内齿环(6)的内径；所述下研磨盘(2)从下方支撑住工件限位齿轮盘(5)，气缸(12)的伸缩头压在上研磨盘(8)中心，下研磨垫(3)和上研磨垫(7)分别贴合工件限位齿轮盘(5)的下表面和上表面。2.根据权利要求1所述的基于行星齿轮系结构的双面环抛机，其特征在于：所述气缸(12)通过气压系统控制，气压系统包括空压机(23)、调压阀(22)、三位五通电磁换向阀(19)和调速阀(18)，空压机(23)的出气端接调压阀(22)的进气端，调压阀(22)的出气端接三位五通电磁换向阀(19)的d接孔，三位五通电磁换向阀(19)的a接孔连接气缸(12)的无杆腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵思龙，朱楠楠，陶纯，唐磊，朱林伟，朱润婷，王宁，
申请(专利权)人：南京工业职业技术大学，
类型：新型
国别省市：