[發明專利]一種帶旋轉框架的圓錐研磨裝置

有效

• 申請號: 201410079987.0
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103878677A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 葉必卿;勵紅峰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00;B24B37/11
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及一種帶旋轉框架的圓錐研磨裝置，適用于光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。?

背景技術

研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達IT5～01，表面粗糙度可達Ra0.63～0.01微米。?

拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤（消光）。?

當我們需要對代加工工件進行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或強化其表面的加工過程，通常同時采用研磨和拋光。傳統的利用研磨盤或者拋光盤的光整系統將研磨與拋光工序分開，使得由研磨過度到拋光時系統需要將研磨盤更換為拋光盤，很難提升加工效率。即使是單一的研磨加工，單一磨粒粒度的研磨盤也并不能使工件完全達到所需的表面粗糙度或者需要很長的加工時間。且傳統的研磨和拋光系統，加工時需要人為添加砝碼或由工件和承托工件的器件本身的重?力來決定施加于工件表面與研磨盤（或拋光盤）表面的壓力，這使得所是施加的壓力不能根據加工需求得到動態調節而且無法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的壓力，在更換研磨盤或拋光盤后需添加或者更換砝碼，由于砝碼的質量固定，很難實現施加壓力的連續變化，從而影響了加工質量，并且受人為因素影響大，很難實現自動化。?

發明內容

為了克服現有技術加工中存在的加工效率低、自動化程度不高、拋光和研磨加工需要分開等缺點，本發明提供一種可以集粗磨、精磨、粗拋、精拋為一體的一種帶旋轉框架的圓錐研磨裝置。?

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種帶旋轉框架的圓錐研磨裝置，包括研磨盤、第一電機、第二電機、外框架和工件移動機構，所述研磨盤為立體圓錐形研磨盤，所述研磨盤表面的磨料粒度隨著圓錐形斜面變化，越靠近圓錐頂端磨料粒度越高；所述研磨盤固定在底座上；?

所述外框架為圓錐形框架，所述外框架與底座通過推力滾子軸承連接；所述外框架的底部內圈設有螺紋，所述外框架底部的內螺紋連接第一電機；所述外框架上設有與研磨盤斜面平行的直線導軌；?

所述工件移動機構的一端與研磨盤貼合，所述工件移動機構的另一端連接外框架上的直線導軌，所述外框架上還設有與直線導軌平行的皮帶傳送機構，所述皮帶傳送機構帶動工件移動機構沿著研磨盤斜面向上運動；?

所述工件移動機構包括氣缸、支撐座、工件安裝頭和葉輪，所述氣缸的一端通過直桿連接外框架上的直線導軌，所述直桿上設有滾輪，所述滾輪連接外框架上的皮帶傳送機構；所述氣缸的活塞桿穿過支撐座與工件安裝頭的一端通過滾子軸承連接，工件安裝頭的側壁通過軸承連接支撐座的內側壁；所述工件安裝頭的底部設有工件安裝孔，所述工件安裝孔至少有兩個，均勻分布在工件安裝頭的底部；所述工件安裝頭上還設有葉輪，氣缸的側壁上設有噴液管，所述氣缸上的噴液管正對著葉輪。?

本發明的技術構思為：研磨盤設計為圓錐形，并且在圓錐形磨盤的外側設有一圓錐形的外框架，圓錐形磨盤固定在底座上轉動，但是圓錐形的外框架會轉動，工件移動機構垂直于圓錐形磨盤的錐面，并且工件移動機構的一端連接圓錐形的外框架，并且會在皮帶傳動下沿著圓錐斜面方向向上移動，圓錐形磨盤的磨料粒度隨著圓錐形磨盤的高度變化，同時圓錐形研磨盤的角速度不變，但是越往上線速度越高，同時越往上磨料粒度越高，對工件的加工會越精細。工件移動機構上設有葉輪，會在噴液管噴出的液體的帶動下轉動，從而帶動工件安裝頭的轉動，工件安裝頭的轉動帶動工件的圓周運動，與圓錐形的外框架的圓周運動相結合形成了工件與研磨盤的無序運動，從而提高了加工精度；氣缸給研磨盤提供加工所需要的力。?

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明結構簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過圓錐形研磨盤的磨料粒度梯度化設計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨盤不轉?動，但是外框架轉動，帶動工件移動機構的轉動，同時工件會在葉輪的帶東西進行圓周運動，二者的共同作用下可實現待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質量。?

附圖說明

圖1是本發明一種帶旋轉框架的圓錐研磨裝置的結構示意圖。?