[发明专利]一种用于加工高精度球面的数控珩磨仪器

说明书

本发明公开了一种用于加工高精度球面的数控珩磨仪器，包括设备机架、主动轴机构、精密传动齿轮电机、珩磨油箱、精密步进电机和主动轴机构；本装置同时具有珩磨加工，与研磨加工两个主要加工功能，研磨加工主要是为了提高加工精度，珩磨加工为了提高球面零件的加工效率、精度，解决了研磨过程中的圧砂效应；通过主轴系统、摆动机构、磨头机构、弹性自动跟随转机构、以及控制系统实现了范成法球面展成原理，保证在磨削过程中均匀去量；磨头机构在弹性压力的作用下，保证磨头始终稳定的贴合在被加工零件的球面上，实现了范成法原理，保证了球面零件的加工精度。

技术领域

本发明涉及球面加工技术，具体是一种用于加工高精度球面的数控珩磨仪器。

背景技术

目前我国球面零件加工处于中低精度水平，大致为0.005-0.01mm，高精度球面零件加工是一个难点。国外可达到0.002-0.0005mm。特别是在航空、航天、精密机械、精密轴承、人体关节等技术领域，急需一种高精度球面珩磨、研磨设备。

珩磨加工是一种使工件加工表面达到高精度、高表面质量、高寿命的一种高效加工方法，可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值，但不能提高孔与其他表面的位置精度。但平面珩磨的表面质量略差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于加工高精度球面的数控珩磨仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于加工高精度球面的数控珩磨仪器，包括设备机架、主动轴机构、精密传动齿轮电机、珩磨油箱、精密步进电机和主动轴机构，所述设备机架包括主动轴平台和竖架，所述珩磨油箱位于设备机架主动轴平台底部，在珩磨油箱上方设有插装在设备机架上的主动轴机构，所述主动轴机构通过NSK精密轴承与设备机架固定连接，所述精密传动齿轮电机位于竖架内下部，所述精密传动齿轮电机与主动轴机构通过传动皮带传动连接；所述设备机架上还设有伺服进给系统，在竖架内、精密传动齿轮电机上方设有摆动机构，所述摆动机构前端伸出竖架左侧面并安装有丝杠，在摆动机构位于竖架外侧的部分上方设有精密步进电机，所述精密步进电机与摆动机构的丝杠传动连接，在丝杠上连接有精密伺服电机和曲柄摇杆机构，所述精密伺服电机底部设有万向浮动头，在万向浮动头上夹持有磨削砂轮，所述万向浮动头位于主动轴机构顶部正上方。

作为本发明的优选方案：所述设备机架主体截面呈“L”字形。

作为本发明再进一步的优选方案：所述伺服进给系统由伺服电机，万向浮动头，精密线性导轨以及CKD进给气缸组成。

作为本发明再进一步的优选方案：所述摆动机构的摆动范围为±45°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置同时具有珩磨加工，与研磨加工两个主要加工功能，研磨加工主要是为了提高加工精度，珩磨加工为了提高球面零件的加工效率、精度，解决了研磨过程中的圧砂效应；通过主轴系统、摆动机构、磨头机构、弹性自动跟随转机构、以及控制系统实现了范成法球面展成原理，保证在磨削过程中均匀去量；磨头机构在弹性压力的作用下，保证磨头始终稳定的贴合在被加工零件的球面上，实现了范成法原理，保证了球面零件的加工精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中1-设备机架，2-主动轴平台，3-NSK精密轴承，4-主动轴机构，5-球面零件，6-万向浮动头，7-精密伺服电机，8-精密步进电机，9-摆动机构，10-传动皮带，11-精密传动齿轮电机，12-珩磨油箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。