[實(shí)用新型]一種模具自由曲面柔性拋光機(jī)的磨頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720133584.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN201227774Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙章風(fēng);石林;王揚(yáng)渝;張憲;計(jì)時(shí)鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B29/02
• 分類號(hào): B24B29/02;B24B47/12;B24B41/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王 兵;王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及拋光機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種模具自由曲面柔性拋光機(jī)的磨頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，模具制造業(yè)的發(fā)展日趨迅猛，涉及面日益廣泛。諸如汽車、航空、船舶、玩具、電子產(chǎn)品、民用家電等，幾乎無(wú)所不及。在模具制造中，塑料模、壓鑄模、鍛造模等模具型腔的表面復(fù)雜，自由曲面所占的比例高，加工工藝難度最大，對(duì)其表面粗糙度要求很高，所以必須進(jìn)行型腔拋光處理，以提高模具的使用壽命。而目前，完成形狀加工所采用的方法主要是銑削與電加工方法，這些方法往往不能滿足加工要求，為此必需進(jìn)行后加工，一般采用手工拋光進(jìn)行后加工，且要消耗許多工時(shí)和費(fèi)用。對(duì)一些鍛模生產(chǎn)成本的分析表明，目前30％以上的費(fèi)用都耗費(fèi)在后加工上(主要是手工拋光)。目前，只有少數(shù)大的模具公司采用全自動(dòng)研磨拋光機(jī)。其原因主要為自動(dòng)拋光機(jī)價(jià)格昂貴，實(shí)現(xiàn)預(yù)定拋光目的的控制比較困難，且只適用于平面或簡(jiǎn)單曲面的均勻拋光，故投資回報(bào)率低。拋光作為模具型腔加工的一道重要工序，其加工時(shí)間占整個(gè)模具制造時(shí)間的30％～50％，其成本占全部制造成本的5％～30％，拋光已成為模具制造過(guò)程中的瓶頸。

模具拋光直接影響模具質(zhì)量的好壞，目前自由曲面模具最主要的拋光方式還是手工拋光，存在加工能力差、拋光效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)拋光工人的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)要求高等缺點(diǎn)。查閱現(xiàn)有的傳統(tǒng)和新型的自由曲面拋光設(shè)備存在以下缺點(diǎn)：1、拋光設(shè)備的拋光頭與自由曲面接觸面積小，拋光效率較低；2、傳統(tǒng)柔性拋光工具一般是利用彈簧或柔性拋光材料獲得與被拋工件曲面之間的柔性接觸，與自由曲面的適應(yīng)性差；3、拋光設(shè)備拋光的自由度比較單一，難以實(shí)現(xiàn)多自由度的拋光；4、拋光磨料施加困難，所用裝置復(fù)雜；5、超聲機(jī)械拋光設(shè)備由于受超聲振幅和功率的限制，僅適于窄、深槽、圓角、棱角等局部加工，大面積拋光效率低；7、已有的柔性拋光技術(shù)，具有較高的拋光精度，但由于拋光墊材料、拋光囊剛度的變化范圍小，以及實(shí)時(shí)控制性差的原因，還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)模具自由曲面的尺寸修正以及高效率精拋等功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有的模具自由曲面柔性拋光機(jī)的只適合平面或簡(jiǎn)單曲面、不具有磨頭旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)功能、拋光效率低的不足，本實(shí)用新型提供一種具有磨頭旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)功能、拋光效率高的模具自由曲面柔性拋光機(jī)的磨頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種模具自由曲面柔性拋光機(jī)的磨頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)支架、旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)、旋轉(zhuǎn)齒輪軸、旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)齒輪以及與磨頭部件固定連接的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)安裝在旋轉(zhuǎn)支架上，所述旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)齒輪軸聯(lián)接，所述旋轉(zhuǎn)齒輪軸與旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)齒輪嚙合，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)齒輪固定套裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在所述旋轉(zhuǎn)支架上。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

再進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)齒輪為旋轉(zhuǎn)雙片齒輪。

作為優(yōu)選的另一種方案：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)軸支架、擺動(dòng)控制電機(jī)、擺動(dòng)齒輪軸、傳動(dòng)齒輪、擺動(dòng)軸以及與磨頭部件固定連接的磨頭安裝支架，所述旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)安裝在擺動(dòng)軸支架上，所述擺動(dòng)控制電機(jī)的輸出軸與擺動(dòng)齒輪軸聯(lián)接，所述擺動(dòng)齒輪軸與傳動(dòng)齒輪嚙合，所述傳動(dòng)齒輪套裝在擺動(dòng)軸上，所述擺動(dòng)軸與所述磨頭安裝支架固定連接，所述磨頭安裝支架與旋轉(zhuǎn)軸固定連接。

所述傳動(dòng)齒輪是雙片半齒輪。

所述擺動(dòng)控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

所述磨頭安裝支架包括左磨頭架和右磨頭架，所述左磨頭架與右磨頭架分別呈半圓柱結(jié)構(gòu)，所述的左磨頭架和右磨頭架套裝在磨頭軸上，所述左磨頭架與右磨頭架固定連接，所述右磨頭架與擺動(dòng)軸固定連接。

作為優(yōu)選的再一種方案：所述磨頭部件包括磨頭自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和磨頭，所述磨頭自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝磨頭的磨頭軸、直流電機(jī)和直流電機(jī)支架，所述直流電機(jī)支架為磨頭安裝支架，所述直流電機(jī)通過(guò)皮帶和皮帶輪與磨頭軸傳動(dòng)連接。

本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為：在步進(jìn)電機(jī)的作用下，帶動(dòng)通過(guò)鍵連接在步進(jìn)電機(jī)上的旋轉(zhuǎn)齒輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)齒輪軸上的齒輪通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙片齒輪旋轉(zhuǎn)，采用雙片齒輪的結(jié)構(gòu)可以減小齒輪嚙合間隙，使得傳動(dòng)更加平穩(wěn)，而旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)雙片齒輪是固定在一起的；擺動(dòng)模塊和磨頭模塊的整體通過(guò)螺栓固連于旋轉(zhuǎn)軸上。因而通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，控制了旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)了擺動(dòng)模塊和磨頭模塊整體作X-Y平面上做一定的弧形軌道運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磨頭在X-Y平面上(即工作臺(tái)表面上)的弧形軌道運(yùn)行，達(dá)到一定的拋光目的。