[發明專利]砂輪主軸傾斜放置并可空間轉動的超精密磨削裝置

有效

• 申請號: 201710186959.2
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106826473B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 陳明君;王廷章;劉赫男;程健;張杰;高萬彬;方針;于波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B24B19/00
• 分類號: B24B19/00;B24B41/02;B24B51/00;B24B41/04;B24B47/20;B24B47/22;B24B55/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

砂輪主軸傾斜放置并可空間轉動的超精密磨削裝置，屬于超精密加工技術領域。本發明是針對小尺寸復雜結構件加工過程中容易產生工具砂輪和工件干涉及曲面曲率半徑過小造成加工困難的問題。本發明的豎直軸運動平臺固定件通過內六角螺釘固定在豎直結構件的橫梁上，直角轉臺連接件通過臺階定位銷定位并與豎直軸運動平臺的運動部件連接，精密直驅轉臺固定在直角轉臺連接件的下安裝面上，且所述直角轉臺連接件為兩個相互垂直的方板構成的L型結構，一維微位移平臺通過過渡連接件連接在精密直驅轉臺的下側，一維微位移平臺的下連接面通過過渡連接件與超精密定位平臺的上端面連接。本發明適用于作為超精密磨削裝置使用。

技術領域

本發明屬于超精密加工技術領域。

背景技術

目前隨著科學技術的不斷發展，國防工業、航空航天科技、微電子工業及醫療器械等領域，不僅對所需求零件的加工質量提出了更高要求，如具有較高的面型精度和較低的表面粗糙度值，而且零件的結構越來越復雜化，零件材料越來越多樣化，這些要求和特點使得零件加工難度也隨之增加。而超精密磨削加工尤其是采用超硬磨料砂輪的磨削加工，因具有加工范圍廣、加工能力強、加工溫度低、加工表面質量好等特點而在這些領域的零件加工中占有重要的地位。

目前對于凸面或是曲率半徑尺寸較大的內凹面類零件的磨削加工，多以V型或圓弧砂輪作為磨削工具，采用垂直砂輪主軸的磨削方式實現。而對于小口徑的內凹類零件的磨削加工，例如口徑小于40mm，最小曲率半徑小于2mm的復雜結構件，磨削工具尺寸受到很大限制，同時垂直砂輪主軸的磨削方式無法避免加工過程中工具與工件間干涉的產生，所以傳統的以V型或圓弧砂輪作為磨削工具的垂直砂輪主軸的磨削方式并不能勝任此類零件的超精密磨削加工?；谠擃惲慵慕Y構特點和加工要求，需設計一種主軸傾斜放置并且可以繞Z軸旋轉的磨削裝置，為了保證在旋轉過程中砂輪中心位置不發生改變，以保證磨削后工件的面形精度，需要配有快速而高精度的調整裝置。同時裝置的靜動態剛度及靜動態特性對超精密磨削后工件的面形精度和表面質量具有顯著的影響，因此超精密磨削裝置應該具有較大的靜動態剛度和較好的靜動態特性。

發明內容

本發明是針對小尺寸復雜結構件加工過程中容易產生工具砂輪和工件干涉及曲面曲率半徑過小造成加工困難的問題，提出了一種砂輪主軸傾斜放置并可空間轉動的超精密磨削裝置。

本發明所述的砂輪主軸傾斜放置并可空間轉動的超精密磨削裝置，它包括豎直結構件1、豎直軸運動平臺2、直角轉臺連接件3、精密直驅轉臺4、線纜固定裝置5、工作液轉接裝置6、過渡連接件7、一維微位移平臺8、球頭金剛石砂輪9、砂輪主軸10、砂輪主軸夾持裝置11、超精密定位平臺防護裝置12、超精密定位平臺13和豎直軸防護裝置14；

豎直軸運動平臺2的固定件通過內六角螺釘固定在豎直結構件1的橫梁上，直角轉臺連接件3通過臺階定位銷定位并與豎直軸運動平臺2的運動部件連接，精密直驅轉臺4固定在直角轉臺連接件3的下安裝面上，一維微位移平臺8通過過渡連接件7連接在精密直驅轉臺4的下側，一維微位移平臺8的下連接面通過螺栓與超精密定位平臺13的上端面連接；

砂輪主軸夾持裝置11通過螺釘與超精密定位平臺13的下端面連接，砂輪主軸10安裝于砂輪主軸夾持裝置11的圓孔中，通過內六角螺釘進行固定，球頭金剛石砂輪9通過彈性夾頭安裝在砂輪主軸10底端；

豎直軸防護裝置14安裝在豎直結構件1的橫梁上，豎直軸防護裝置14套設在豎直軸運動平臺2的外側，用于對豎直軸運動平臺2的防護；

工作液轉接裝置6安裝在豎直軸防護裝置14的內側，所述工作液轉接裝置6用于實現工作液噴嘴的添加和轉換；

超精密定位平臺防護裝置12通過螺釘連接與超精密定位平臺13連接，且超精密定位平臺防護裝置12套設在超精密定位平臺13的外側；

線纜固定裝置5用于固定砂輪主軸10的動力線和控制線。