一种高精度自动研抛装置

摘要

一种高精度自动研抛装置，包括刀具驱动系统、导轨及调整系统、工件驱动及调整系统、在机检测测系统及刀具修整系统。该装置以精密油石作为研抛刀具，通过三平面互研对油石的工作面进行精密修整；利用带虚约束的平行四边形机构，由调速电机驱动弹性支撑在油石保持架中的油石在导轨工作面上作无自转的公转运动；利用球头微分头调整油石导轨工作面与工件母线对齐。在研抛油石导轨面的同时，与导轨面对齐的轴类零件的母线也得到了精密加工。驱动工件绕高精度中心孔旋转加工轴类零件。本发明的精度达亚微米级，误差源少、自动连续微量进刀、研抛精度高，可同时减小导轨平面度误差和轴类零件全跳动误差及表面粗糙度，并实现机在机研抛与精度修复。

主权项

一种高精度自动研抛装置，其特征在于，该装置包括刀具及驱动系统、工件驱动及调整系统、导轨固定及调整系统、在机检测系统及刀具修整系统；刀具驱动系统主要由调速电机、电机连接板、轴承、钢板、精密油石、橡胶片、油石保持架、主动偏心块、波珠螺钉和从动偏心块组成；其中，长条形的精密油石为该研抛装置的刀具，通过三平面互研法，使其获得高的平面精度；刀具驱动系统采用带有虚约束的平行四边形机构驱动油石保持架在导轨平面上作无自转的公转运动；同时改变偏心块的偏心距可调整油石保持架的运动幅度；调速电机控制油石保持架的公转速度；油石保持架的轴承座孔要与电机连接板上的轴承座孔固定后一起加工；偏心块上的偏心孔也要一起加工；精密油石四周采用波珠螺钉通过粘有橡胶片的钢板弹性支撑在油石保持架中间，油石保持架上方均布的波珠螺钉可调整油石保持架与精密油石的径向位置，并将油石保持架、偏心块、轴承及波珠螺钉的重量施加给精密油石；波珠螺钉内有弹簧和橡胶片共同起到隔振缓冲的作用；油石保持架不限制精密油石的上下位置，精密油石仅在自重及油石保持架、偏心块、轴承及波珠螺钉传递的重量下由调速电机驱动在油石导轨面上作无自转的公转运动；油石导轨及调整系统包括油石导轨、钢板、羊毛毡条、微调保持架、球头微分头A、导轨支架、球头微分头B；油石导轨中间偏上位置开圆柱孔，直径大于待研抛芯轴的直径，导轨面上中间部位开槽10～15mm，便于芯轴母线露出；油石的导轨面为该研抛装置加工基准面，其上开有深约1.5mm的封闭沟槽，工作时储存研磨剂；油石导轨面四周亦开有油槽；油石导轨内部对称位置开槽，存放粘有钢板的羊毛毡条，通过羊毛毡调整螺钉调整其与工件的接触松紧度；油石导轨的两端通过对称布置的球头微分头可上下微调，油石导轨的支撑位置距离端面约2/9导轨长度，使导轨自重下的挠度变形较小；调整好的油石导轨通过对称的四个螺钉固定到导轨支架上；导轨支架通过螺栓连接固定到底座上；工件驱动及调整系统主要由工件、轴承座、驱动电机、电机支架、隔振橡胶片、轴承座、调整螺钉A、锁紧螺钉、两级橡胶轮、配重、球头微分头C、连接板和滚柱组成；工件采用固定顶尖弹性支撑和两级橡胶轮摩擦驱动；驱动位置位于轴的中间下部位置；橡胶轮的姿态可通过螺钉A调整，使弹性橡胶轮的母线与工件母线平行；驱动电机、电机支架、隔振橡胶片、轴承座、配重和连接板固定在一起，通过球头微分头C的调整，绕置于双V型槽中的滚柱中心转动，以调整橡胶轮与工件的接触预紧力，并补偿工件自重下的挠度变形，提高工件转动的平稳性；工件驱动系统调整完毕后，通过四个锁紧螺钉固定到导轨支架上；驱动电机支架与轴承座之间的隔振橡胶垫、弹性联轴器和旋转驱动系统的橡胶轮均起到了隔振缓冲的作用。