[实用新型]微小凹球柔性成型研磨加工装置

说明书

本实用新型属于超精细加工领域，为一种可用于光学零件，精密仪器的零件和宝石加工凹球面的装置。

现有技术中对微小凹球面零件的加工是采用斜截圆成形球面法的研磨加工。例如Zhu Feng，Zhang Honghai，Xie Liangfu，Cheng Riyao，Huang Qikuei的文章所介绍，“The Way for Lapping Concave Microsphere and Analysis on Factors Influencing Precision”，IMCC’93 Proceedings of the sixth international manufacturing conference with China Vol.1：PP.45－48，INTERNATIONAL ACADEMIC PUBLISHERS 1993。斜截圆加工法的原理是使工件和磨杆均绕各自轴心线转动，两轴线夹角为α，磨杆沿工件轴线上进给，从而加工出凹球面。该方法对工件轴线与磨杆轴线共面相交有严格要求，同时磨杆尺寸及顶端棱边磨损、工件的装夹误差、磨杆的装夹误差以及进给误差等对微小凹球的加工精度都有很大影响。在实际加工中，要保证工件轴线和磨杆轴线的共面，并消除各种误差的影响并非易事，特别是对单件加工而言，其成本将会大大提高。

本实用新型的目的是，针对现有技术中存在的不足，设计一种实用的柔性成形研磨装置，使其对装置的各种要求都大大降低，并能方便地实现微小凹球面的研磨加工。

本实用新型所述的装置主要有研磨杆驱动机构，试件驱动机构，柔性机构，摆动机构等部件构成。在研磨杆驱动电机1a轴上安置可随电机轴旋转的研磨杆2；在摆臂12支架上安置有试件驱动电机1b，柔性座安装器10通过联接轴11与试件驱动电机相联，柔性座安装器10中安置有柔性座8，柔性座安装器10上有柔性座8安装位置调节器9，柔性座8中安置有压力弹簧7和试件夹持器4，在柔性座8或试件夹持器4上有柔性孔6，柔性孔6中有限位销5；摆臂12安置在摆臂座13中，摆臂座13安置在底座18上，与摆臂轴14相联接有一套曲杆机构15，曲杆机构15与摆臂驱动电机1c相联接，研磨杆驱动电机1a和摆臂驱动电机1c可通过调整机构17a，17c安置在底座18上。

本实用新型所述的装置不仅可实现研磨杆绕自身转动，试件绕自身转动，还可以实现试件绕研磨杆球头的摆动，以三项运动的合成加工出凹球面。利用本装置加工微小凹球面具有如下效果：①由于试件绕研磨杆头部摆动，故工件轴线与研磨杆轴线必定共面与相交，从而降低了对加工装置的严格要求，同时也保证能加工出微小凹球面；②由于工件是柔性夹持，因此有研磨杆球头的磨损会自动得到补偿，工件的装夹不需要严格要求，且无进给误差的优点；③装置结构紧凑，使用方便，成本低廉，易于实施和推广。④若在摆臂座上设置若干个孔或设置定位装置，可使摆臂停留在某一位置上，这样仍能实现现有技术中所述的斜截圆成形球面法的研磨加工。同时还具有柔性夹持的特点。

附图1：微小凹球柔性成形研磨装置结构图；

附图2：附图1的A－A向剖视图。

以下进一步对本实用新型所述的结构进行说明。驱动电机1a的轴上安置可随电机轴旋转的研磨杆2；在摆臂12支架上端安置有驱动试件3的电机1b，驱动电机1b可通过联接轴11驱动柔性座安装器10旋转，柔性座8安装在柔性座安装器10中，在柔性座安装器10上有调节器9，可根据试件3的加工位置和柔性压力的要求，上下调整柔性座8在柔性座安装器10中的位置。在柔性座8中安置有压力弹簧7，试件夹持器4安装在柔性座8中，并与压力弹簧相接触，在试件夹持器4或者柔性座8上有柔性孔6，在柔性孔6中有限位销5，压力弹簧、柔性孔及限位销之间的相互配合，可使实现柔性加工。摆臂12安置在摆臂座13中，与摆臂轴14相联接有一套曲杆机构15，曲杆机构15与摆臂驱动电机1c相联接。驱动电机1a和1c可分别安置在各自的电机座16a、16c中，电机座16a和16c可通过调整机构17a，17c安置在底座18上；摆臂座13亦可安置在底座18上。

若在摆臂12和摆臂座13上设置若干个孔或设置定位装置，可使摆臂停留在某一位置上，使能实现现有技术中所述的斜截圆成形球面法的研磨加工。同时还具有柔性夹持的特点。