[发明专利]一种集成压力和旋转控制的小口径研磨工具

说明书

本发明公开了一种集成压力和旋转控制的小口径研磨工具，包括空心电机、旋转体、微型滚珠花键轴、微型磨盘，旋转体内安装有微型气缸，旋转体包括上端孔和下端孔，空心电机包括空心轴，空心轴的一端通过气动旋转接头固定于空心电机上，另一端从旋转体的上端孔伸入气缸的缸体，微型气缸的活塞杆的端部与微型滚珠花键轴的一端相连，微型滚珠花键轴套装于滚珠花键螺母中，微型滚珠花键轴的另一端从旋转体的下端孔伸出后与微型磨盘相连，压缩空气通过空心电机空心轴中间的孔进入到微型气缸的腔室内，微型气缸与空心电机串联后形成集成化的小口径研磨工具。本发明结构紧凑，驱动力矩小，可实现无压力摩擦损耗，提高大口径镜面的修正效率。

技术领域

本发明涉及一种硬性材料的定量精密研磨工具，特别涉及一种无摩擦损耗的小型研磨工具，属于精密加工技术领域。

背景技术

光学镜面面型精度是影响光学系统成像质量主要因素，其研磨难度大、周期长，研磨工具是决定研磨工艺的关键因素。

目前采用的研磨工具存在以下不足：

1、研磨压力传递环节多、控制精度不高：研磨压力是决定研磨效率和精度的重要工艺参数，实现精确压力控制的难点在于磨头自转驱动和加压机构在空间上难以做到妥善布置，常用的方法有(a)依靠配重被动控制压力，(b)将压力控制部件与自转串联。方法(a)的不足在于不能主动调节压力大小，在研磨初期需要加大压力，以提高效率，后期需要减轻压力，以提高研磨精度，而且配重的引入，造成机构体积、重量和惯量增大，不利于加工；方法(b)的不足在于，压力传递环节多，气缸距离磨头和工件接触面较远，精度和稳定性不够好。

2、现有小口径非球面镜面(直径100mm以下)的磨制，主要依靠工人用手指按住一个微型磨盘手工磨制，镜面磨制时间长，磨制确定性不高，需要经常从磨制工位上取下，上光学干涉仪检测。现有微型研磨工具依靠工人用手指按住一个微型磨盘对小镜面进行手工磨制，作用在磨盘上的压力完全由工人手工控制，不能保证作用在磨盘上的压力始终一致，而且镜面磨制时间长，磨制过程中确定性不高，需要经常上光学干涉仪检测。

综上所述，现有的研磨工具结构庞大，不能驱动小口径研磨工具。小口径非球面主要靠人手工工艺保证光学精度的缺点，性能难以满足磨制需要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种集成压力和旋转控制的小口径研磨工具。

本发明的技术方案如下：

一种集成压力和旋转控制的小口径研磨工具，包括空心电机、旋转体、微型滚珠花键轴、微型磨盘，所述旋转体内安装有微型气缸，所述旋转体包括上端孔和下端孔，所述空心电机包括空心轴，所述空心轴的一端通过气动旋转接头固定于空心电机上，另一端从旋转体的上端孔伸入旋转体内，并与微型气缸的缸体相连通，所述微型气缸的活塞杆的端部与微型滚珠花键轴的一端相连，微型滚珠花键轴套装于滚珠花键螺母中，所述微型滚珠花键轴的另一端从旋转体的下端孔伸出后与微型磨盘相连，压缩空气通过空心电机空心轴中间的孔进入到微型气缸的腔室内，所述微型气缸与空心电机串联后形成集成化的小口径研磨工具。

更进一步的，还包括外壳，所述旋转体的上端通过上角接触轴承与外壳相连，所述旋转体的下端通过下角接触轴承与外壳相连。

更进一步的，所述旋转体包括第一安装件和第二安装件，所述第一安装件的上端设有第一凸环，下端设有凹槽，所述旋转体的上端由第一凸环通过上角接触轴承与外壳相连，所述第二安装件的上端设有第二凸环，所述第二凸环套设于第一安装件的凹槽内。

更进一步的，所述空心电机的空心轴从所述第一凸环穿过，空心轴与第一凸环之间设有第一静密封，所述第一安装件与第二凸环之间设有第二静密封。

更进一步的，所述微型气缸的活塞杆的端部设有外螺纹，所述滚珠花键轴通过活塞杆端部的外螺纹与活塞杆连接。