一種基于杯形工具球面包絡(luò)的圓弧砂輪在線修整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圓弧砂輪在線修整裝置，具體涉及一種基于杯形工具的球面包絡(luò)軌跡原理的圓弧砂輪在線修整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圓弧砂輪在當(dāng)今非球面磨削加工中具有不可替代的作用，尤其在磨削大口徑的光學(xué)反射鏡時(shí)，由于大部分光學(xué)器件都屬碳化娃陶瓷、光學(xué)玻璃等硬脆性難加工材料，在非球面磨削進(jìn)程中，砂輪磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響非球面磨削的質(zhì)量。為了保證非球面的磨削精度和表面質(zhì)量，砂輪在大口徑非球面的整個(gè)磨削過程中應(yīng)保持高的圓弧廓形精度和鋒利度，該修整裝置能夠?qū)崿F(xiàn)圓弧砂輪的在線修整，所以此修整裝置具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]目前，圓弧砂輪的修整裝置主要是采用離線修整或在位修整，只能在砂輪不進(jìn)行磨削的時(shí)進(jìn)行修整，難以實(shí)現(xiàn)在線修整的功能。此外現(xiàn)有的圓弧砂輪的修整裝置只能實(shí)現(xiàn)單一的機(jī)械修整或者電火花修整，兩者無法兼顧。當(dāng)機(jī)床需要更換不同結(jié)合劑的砂輪時(shí)，還需要更換新的修整裝置。
[0004]機(jī)械修整的方法適合于修整樹脂基砂輪和陶瓷基砂輪，對(duì)于金屬基砂輪由于金屬基體較硬，難以對(duì)金屬基砂輪進(jìn)行修整。電火花修整的缺點(diǎn)是不能對(duì)結(jié)合劑不導(dǎo)電的砂輪進(jìn)行高效率的修整。該修整裝置能夠通過更換修整工具實(shí)現(xiàn)樹脂基、陶瓷基和金屬基等砂輪的修整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的圓弧砂輪修整方法存在的適應(yīng)范圍小、裝置功能單一、修整精度低，以及無法為圓弧砂輪修整提供在線修整的問題，進(jìn)而提供一種基于杯形工具球面包絡(luò)的圓弧砂輪在線修整裝置。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明的一種基于杯形工具球面包絡(luò)的圓弧砂輪在線修整裝置包括第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、連接架、水平連接板、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0007]第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸豎向設(shè)置，第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸水平布置；
[0008]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速電機(jī)和連接組件，減速電機(jī)的軸向豎向設(shè)置；
[0009]第一步進(jìn)電機(jī)和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在連接架上，第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸安裝有能在連接架上上下移動(dòng)的豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與連接組件連接，減速電機(jī)安裝在連接組件上，減速電機(jī)的輸出端安裝杯形銅質(zhì)電極或杯形砂輪；
[0010]第二步進(jìn)電機(jī)安裝在水平連接板上，第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸安裝有能在水平連接板上水平移動(dòng)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，水平連接板安裝在砂輪罩上。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用杯形工具的包絡(luò)原理，利用杯形電極內(nèi)環(huán)在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與待修整砂輪在豎直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)出外表面為球面、徑向截面為弧形的砂輪修整裝置。
[0012]本本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)圓弧砂輪的在線修整功能，在磨削過程中對(duì)砂輪進(jìn)行修整，保證了圓弧砂輪在磨削過程中保持較高的輪廓精度和鋒利度，能夠有效的提高磨削精度和磨削質(zhì)量。同時(shí)本發(fā)明通過更換杯形電極和杯形砂輪可以分別進(jìn)行電火花修整和機(jī)械修整，集兩種修整裝置于一體，采用杯形電極電火花修整和杯形砂輪對(duì)磨修整能夠?qū)崿F(xiàn)金屬基、陶瓷基和樹脂基等砂輪，解決了適應(yīng)范圍小和功能單一的問題。所以可以在本裝置中進(jìn)行樹脂基金剛石砂輪和金屬基金剛石砂輪的修整加工以及陶瓷基砂輪的修整加工，應(yīng)用范圍十分廣泛。
[0013]本發(fā)明的基于杯形工具的球面包絡(luò)軌跡原理的圓弧砂輪在線修整裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的垂直距離(與砂輪的徑向距離同方向)調(diào)整依靠第一步進(jìn)電機(jī)及豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，進(jìn)給量可以被限定在幾個(gè)微米的范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的水平距離的調(diào)整依靠第二步進(jìn)電機(jī)及水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。與現(xiàn)有修整裝置相比，實(shí)現(xiàn)在線修整的功能，保證了在磨削過程中的砂輪的廓形精度和鋒銳度，提高了非球面磨削的精度和表面質(zhì)量；
[0014]本發(fā)明采用在線修整法，將杯形工具修整裝置安裝在砂輪罩上實(shí)現(xiàn)在線修整，避免砂輪在一次磨削過程中由于廓形磨損造成的非球面面形誤差，同時(shí)避免了砂輪在裝卸過程中由于裝卡和機(jī)床的回程誤差而產(chǎn)生的誤差，提高了加工的精度和加工效率，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種基于杯形工具球面包絡(luò)的圓弧砂輪在線修整裝置的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是利用本發(fā)明進(jìn)行在線電火花修整時(shí)的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖3說明，本實(shí)施方式的一種基于杯形工具球面包絡(luò)的圓弧砂輪在線修整裝置包括第一步進(jìn)電機(jī)1、第二步進(jìn)電機(jī)12、連接架9、水平連接板16、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A、豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)C ；
[0017]第一步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸豎向設(shè)置，第二步進(jìn)電機(jī)12的輸出軸水平布置；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A包括減速電機(jī)24和連接組件25，減速電機(jī)24的軸向豎向設(shè)置；
[0018]第一步進(jìn)電機(jī)I和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)C安裝在連接架9上，第一步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸安裝有能在連接架9上上下移動(dòng)的豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B，豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B與連接組件25連接，減速電機(jī)24安裝在連接組件25上，減速電機(jī)24的輸出端安裝杯形銅質(zhì)電極28或杯形砂輪18 ；
[0019]第二步進(jìn)電機(jī)12安裝在水平連接板16上，第二步進(jìn)電機(jī)12的輸出軸安裝有能在水平連接板16上水平移動(dòng)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)C，水平連接板16安裝在砂輪罩26上。
[0020]第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及杯形銅質(zhì)電極或杯形砂輪整體豎向移動(dòng)；第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)水平往復(fù)移動(dòng)，并帶動(dòng)水平連板、連接架、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及杯形銅質(zhì)電極和杯形砂輪整體水平往復(fù)移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速電機(jī)帶動(dòng)杯形銅質(zhì)電極或杯形砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)在線修整。本實(shí)施方式的第二步進(jìn)電機(jī)12通過第二電機(jī)座13安裝在水平連接板16上。本實(shí)施方式的杯形電極和杯形砂輪共同構(gòu)成杯形工具。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說明，本實(shí)施方式的連接組件25包括連接機(jī)座22、連接板23、第三聯(lián)軸器21和軸系20 ;豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B與連接板23連接，連接機(jī)座22與連接板23連接，減速電機(jī)24安裝在連接機(jī)座22上，減速電機(jī)24的輸出端通過第三聯(lián)軸器21與安裝在連接板23上的軸系20的軸19連接，減速電機(jī)24的輸出端與軸19同軸設(shè)置，軸19上安裝有杯形銅質(zhì)電極28或杯形砂輪18。如此設(shè)置，所述減速電機(jī)24的轉(zhuǎn)速通過第三聯(lián)軸器21、軸系20及軸19轉(zhuǎn)化成機(jī)械修整裝置的杯形銅質(zhì)電極28或杯形砂輪18的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)與待修整砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同包絡(luò)出外表面為球面軌跡的圓弧形砂輪。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1說明，本實(shí)施方式的豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B包括第一絲杠副、豎直滑塊6和豎直連板5 ;豎直連板5安裝在連接架9上，第一步進(jìn)電機(jī)I安裝在豎直連板5上，第一步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸與第一絲杠副的豎向設(shè)置的第一絲杠4連接，第一絲杠副的第一絲母8與豎直滑塊6連接，豎直滑塊6滑動(dòng)安裝在豎直連板5上，連接板23與豎直滑塊6連接。如此設(shè)置，第一步進(jìn)電機(jī)I的轉(zhuǎn)速通過第一絲杠4、第一絲母8、豎直滑塊6和豎直連板5轉(zhuǎn)化成為垂直方向上的位移來調(diào)節(jié)杯形砂輪18或杯形銅質(zhì)電極28的進(jìn)給量，進(jìn)給量可以在幾個(gè)微米的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式的第一步進(jìn)電機(jī)I通過第一電機(jī)座2安裝在豎直連板5上。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1說明，本實(shí)施方式的豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)B還包括過渡連接板7，豎直滑塊6與連接板23之間布置有與二者連接的過渡連接板7。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A的上升和下降運(yùn)行穩(wěn)定