[發(fā)明專利]一種基于并聯(lián)平轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的行星研磨工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011136061.2
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112247735B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭奕;梁斌;李穎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院國家天文臺南京天文光學技術(shù)研究所
• 主分類號: B24B13/01
• 分類號: B24B13/01;B24B37/11;B24B37/34;B24B47/12;B24B41/02
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 李湘群

本發(fā)明公開了一種基于并聯(lián)平轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的行星研磨工具，包括上端面、下端面、以及分散地并聯(lián)于上端面和下端面之間的若干個平轉(zhuǎn)機構(gòu)，下端面上安裝有研磨盤和自轉(zhuǎn)?加壓組件，自轉(zhuǎn)?加壓組件用于驅(qū)動研磨盤自轉(zhuǎn)和用于控制研磨壓力，至少一個平轉(zhuǎn)機構(gòu)上還連接有驅(qū)動機構(gòu)，在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下，下端面相對于上端面做平轉(zhuǎn)動。本發(fā)明采用分散的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，增加了公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)系統(tǒng)連接點的數(shù)量，提高了連接強度，同時平衡了偏心載荷，運行更平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速也更高，有效增加材料去除效率；由于采用分散的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，提供了一個空間足夠大的下端平轉(zhuǎn)動臺面，可以安裝大扭矩、高轉(zhuǎn)速、高精度力控的“自轉(zhuǎn)加壓機構(gòu)”；并聯(lián)平轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)還能帶來走線的便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密加工領(lǐng)域，具體涉及一種硬性材料的定量精密研磨工具。

背景技術(shù)

光學鏡面面形精度是影響光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的關(guān)鍵，其研磨難度大、周期長，研磨工具是決定研磨工藝的關(guān)鍵因素。目前廣泛采用行星研磨工具進行光學鏡面的磨制，它具有以下優(yōu)點，可調(diào)的工藝參數(shù)較多：公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、偏心距離、拋光壓力等；形成的材料去除函數(shù)形態(tài)中心突出，邊緣平坦，有利于誤差的收斂；與離子束加工、磁流變加工相比，拋光工藝易于實現(xiàn)。目前的行星研磨工具存在以下不足：

1、公轉(zhuǎn)機構(gòu)和自轉(zhuǎn)機構(gòu)串聯(lián)，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜。行星研磨工具，是在公轉(zhuǎn)系統(tǒng)上疊加自轉(zhuǎn)和加壓功能，目前常見的疊加方式是兩者串聯(lián)，并在連接部位增加偏心距離的調(diào)節(jié)部分。這種設(shè)計會造成結(jié)構(gòu)整體長度大、剛性不足，集成到加工設(shè)備難度大。而且自轉(zhuǎn)和壓力控制所用的線纜、氣管要通過消旋裝置才能接入，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不高。

2、自轉(zhuǎn)機構(gòu)支撐條件差，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速受到限制。自轉(zhuǎn)機構(gòu)通過偏心裝置和公轉(zhuǎn)系統(tǒng)相連接，環(huán)節(jié)多、造成自轉(zhuǎn)系統(tǒng)的連接強度不高。自轉(zhuǎn)機構(gòu)在偏心轉(zhuǎn)動的過程中，收到離心力的作用，加上不良的連接條件和較長結(jié)構(gòu)，造成拋光盤的運行不平穩(wěn)。因此只能降低公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，影響加工效率。

綜上所述，現(xiàn)有行星研磨工具存在串聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線纜連接困難、拋光盤運行穩(wěn)定性較差的不足，性能難以完全滿足磨制需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中公轉(zhuǎn)機構(gòu)和自轉(zhuǎn)機構(gòu)連接強度不高，整體結(jié)構(gòu)長度大，走線復(fù)雜等問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、連接可靠，磨削效率更高的基于并聯(lián)平轉(zhuǎn)動的行星研磨工具。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于并聯(lián)平轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的行星研磨工具，包括上端面、下端面、以及分散地并聯(lián)于上端面和下端面之間的若干個平轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述下端面上安裝有研磨盤和自轉(zhuǎn)-加壓組件，所述自轉(zhuǎn)-加壓組件用于驅(qū)動研磨盤自轉(zhuǎn)和用于控制研磨壓力，至少一個平轉(zhuǎn)機構(gòu)上還連接有驅(qū)動機構(gòu)，在所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下，下端面相對于上端面做平轉(zhuǎn)動。

更進一步的，所述平轉(zhuǎn)機構(gòu)為偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括法蘭、偏心凸臺，所述法蘭可旋轉(zhuǎn)地安裝于上端面上，所述偏心凸臺的一端偏離法蘭的旋轉(zhuǎn)中心安裝于法蘭上，另一端安裝于下端面上，至少一個偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還連接有驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動法蘭旋轉(zhuǎn)，進而通過偏心凸臺帶動下端面平轉(zhuǎn)動。

更進一步的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機和減速機，電機連接減速機，放大輸出扭矩。

更進一步的，所述偏心凸臺和下端面之間設(shè)置有連接軸，所述偏心凸臺通過解旋軸承連接于連接軸的上端，連接軸的下端通過旋轉(zhuǎn)軸承安裝于下端面上。

更進一步的，所有偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的橫向偏心距離均相同，所有偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的長度均相等，上端面的偏心旋轉(zhuǎn)中心所構(gòu)成的多邊形與下端面連接點中心構(gòu)成的多邊形全等。

更進一步的，所述上端面上設(shè)置有連接接口，行星研磨工具通過所述連接接口與加工設(shè)備固定，由加工設(shè)備帶動行星研磨工具在被加工件上按照編制好的路徑完成加工。

更進一步的，通過調(diào)整偏心凸臺與法蘭之間的徑向距離，調(diào)整行星研磨工具平轉(zhuǎn)動的偏心距離。