专利名称：模具自由曲面柔性抛光机的制作方法
技术领域：
本发明涉及抛光机领域，尤其是一种模具自由曲面柔性抛光机。
背景技术：
近年来，模具制造业的发展日趋迅猛，涉及面日益广泛。诸如汽 车、航空、船舶、玩具、电子产品、民用家电等，几乎无所不及。在 模具制造中，塑料模、压铸模、锻造模等模具型腔的表面复杂，自由 曲面所占的比例高，加工工艺难度最大，对其表面粗糙度要求很高， 所以必须进行型腔抛光处理，以提高模具的使用寿命。而目前，完成 形状加工所采用的方法主要是铣削与电加工方法，这些方法往往不能 满足加工要求，为此必需进行后加工， 一般采用手工抛光进行后加工， 且要消耗许多工时和费用。对一些锻模生产成本的分析表明，目前
30%以上的费用都耗费在后加工上(主要是手工抛光)。目前，只有少 数大的模具公司采用全自动研磨抛光机。其原因主要为自动抛光机价 格昂贵，实现预定抛光目的的控制比较困难，且只适用于平面或简单 曲面的均匀抛光，故投资回报率低。抛光作为模具型腔加工的一道重 要工序，其加工时间占整个模具制造时间的30% 50%，其成本占全部 制造成本的5% 30%，抛光已成为模具制造过程中的瓶颈。
模具抛光直接影响模具质量的好坏，目前自由曲面模具最主要的 抛光方式还是手工抛光，存在加工能力差、抛光效率低、劳动强度大， 对抛光工人的经验、技术要求高等缺点。查阅现有的传统和新型的自 由曲面抛光设备存在以下缺点1、抛光设备的抛光头与自由曲面接触面积小，抛光效率较低；2、传统柔性抛光工具一般是利用弹簧或柔性 抛光材料获得与被抛工件曲面之间的柔性接触，与自由曲面的适应性 差；3、抛光设备抛光的自由度比较单一，难以实现多自由度的抛光； 4、抛光磨料施加困难，所用装置复杂；5、超声机械抛光设备由于受 超声振幅和功率的限制，仅适于窄、深槽、圆角、棱角等局部加工， 大面积抛光效率低；7、已有的柔性抛光技术，具有较高的抛光精度， 但由于抛光垫材料、抛光囊刚度的变化范围小，以及实时控制性差的 原因，还不能实现对模具自由曲面的尺寸修正以及高效率精抛等功能。
发明内容
为了克服已有的模具自由曲面柔性抛光机的只适合平面或简单曲 面、抛光效率低、抛光品质低、不能进行在线控制、局部形面精密修 正比较麻烦的不足，本发明提供一种适合于各种曲面、抛光效率高、 抛光品质高、便于实现在线控制、便于进行局部形面精密修正的模具 自由曲面柔性抛光机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种模具自由曲面柔性抛光机，包括床身和工作台，所述抛光机 还包括运动机构和磨头部件，所述运动机构包括X轴传动机构、Y轴 传动机构和Z轴传动机构，所述工作台通过X轴传动机构安装在床身 上，所述Z轴传动机构通过Z轴支座安装在Y轴传动机构上，所述Y 轴传动机构安装在Y轴支座上，所述Y轴支座安装在立柱支座上，所 述立柱支座安装工作台上；
所述的X传动机构包括X轴控制电机、X轴滚珠丝杠、X轴导轨滑块 以及两根X轴水平导轨，所述X轴控制电机安装在床身上，两根所述 X轴水平导轨固定安装在所述床身上，所述X轴导轨滑块可滑动地安装在X轴水平导轨上，所述的X轴滚珠丝杠位于两根X轴水平导轨 之间，所述X轴滚珠丝杠通过X轴丝杠支撑座固定安装在床身上，所 述X轴控制电机的输出轴通过联轴器连接X轴滚珠丝杠，所述X轴
滚珠丝杠通过X轴丝杠圆螺母与X轴丝杠螺母座连接，所述X轴导
轨滑块和X轴丝杠螺母座固定安装在工作台的底部；
所述的z轴传动机构包括z轴控制电机、z轴滚珠丝杠、z轴导轨滑 块以及两根z轴垂直导轨，所述z轴控制电机安装在z轴支座上，两 根所述z轴垂直导轨固定安装在所述z轴支座上，所述z轴导轨滑块 可滑动地安装在z轴垂直导轨上，所述的z轴滚珠丝杠位于两根z轴 垂直导轨之间，所述z轴滚珠丝杠与z轴丝杠圆螺母连接，所述z轴 控制电机的输出轴通过联轴器连接z轴滚珠丝杠，所述z轴导轨滑块
和Z轴丝杠圆螺母座固定安装在抛光机的磨头部件上； 所述的Y轴传动机构包括Y轴控制电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴导轨滑 块以及两根Y轴导轨，所述Y轴控制电机安装在Y轴支座上，两根 所述Y轴水平导轨固定安装在所述Y轴支座上，所述Y轴导轨滑块 可滑动地安装在Y轴导轨上，所述的Y轴滚珠丝杠位于两根Y轴导 轨之间，所述Y轴滚珠丝杠通过Y轴丝杠圆螺母和Y轴丝杠圆螺母 座连接，所述Y轴控制电机的输出轴通过联轴器连接Y轴滚珠丝杠， 所述Y轴导轨滑块和丝杠圆螺母座固定安装在Z轴支座上。
进一步，所述X轴控制电机、Y轴控制电机和Z轴控制电机均为 步进电机。
再进一步，所述的Y轴传动机构还包括用于增加带负载能力的附 加导轨和附加导轨滑块，所述的两根Y轴导轨和Y轴滚珠丝杠安装在Y轴支座的侧边，所述附加导轨安装在Y轴支座的上方，所述附加导 轨滑块可滑动地安装在附加导轨上，所述附加导轨滑块通过铰支座与 Z轴支座固定连接。
作为优选的一种方案所述磨头部件包括磨头旋转运动机构，所 述磨头旋转运动机构包括旋转支架、旋转控制电机、旋转齿轮轴、旋 转传动齿轮以及与磨头固定连接的旋转轴，所述旋转控制电机安装在 旋转支架上，所述旋转控制电机的输出轴与旋转齿轮轴联接，所述旋 转齿轮轴与旋转传动齿轮啮合，所述旋转传动齿轮固定套装在所述旋 转轴上，所述旋转轴通过轴承安装在所述旋转支架上。
作为优选的另一种方案所述磨头部件还包括磨头摆动机构，所 述磨头摆动机构包括摆动轴支架、摆动控制电机、摆动齿轮轴、摆动 传动齿轮、摆动轴以及与磨头固定连接的磨头安装支架，所述旋转控 制电机安装在摆动轴支架上，所述摆动控制电机的输出轴与摆动齿轮 轴联接，所述摆动齿轮轴与摆动传动齿轮啮合，所述摆动传动齿轮套 装在摆动轴上，所述摆动轴与所述磨头安装支架固定连接。
进一步，所述磨头安装支架包括左磨头架和右磨头架，所述左磨 头架与右磨头架分别呈半圆柱结构，所述的左磨头架和右磨头架套装 在磨头轴上，所述左磨头架与右磨头架固定连接，所述右磨头架与摆 动轴固定连接。
再进一步，所述摆动传动齿轮是双片半齿轮。
作为优选的再一种方案所述磨头部件还包括磨头自转机构，所 述磨头自转机构包括安装磨头的磨头轴、直流电机和直流电机支架， 所述直流电机支架为磨头安装支架，所述直流电机通过皮带和皮带轮与磨头轴传动连接。
本发明的技术构思为床身部件、Y-Z轴部件以及工作部件三大 部分；所述床身部件包括底座、工作台和传动模块，工作台上开有倒 T型槽，可以加载各类工件夹紧装置，底座上设有传动模块，其包括 导轨、丝杠、联轴器和步进电机，共同带动工作台上的夹具及工件一
起作X轴轴向运动；所述Y-Z轴部件包括两支撑立柱、Y向传动模块
和Z向传动模块，Y向、Z向传动模块上同样设有导轨、丝杠、联轴
器和步进电机，从而带动工作部件在Y轴与Z轴上的轴向运动。
在步进电机的作用下，带动通过键连接在步进电机上的旋转齿轮
轴的旋转运动，旋转齿轮轴上的齿轮通过齿轮啮合带动旋转双片齿轮 旋转，采用双片齿轮的结构可以减小齿轮啮合间隙，使得传动更加平 稳，而旋转轴与旋转双片齿轮是固定在一起的；摆动模块和磨头模块 的整体通过螺栓固连于旋转轴上。因而通过控制歩进电机的转动，控 制了旋转轴的旋转，从而带动了摆动模块和磨头模块整体作X-Y平面 上做一定的弧形轨道运动，从而实现磨头在X-Y平面上(即工作台表 面上)的弧形轨道运行，达到一定的抛光目的。
磨头轴通过左磨头架固定在右磨头架上，左磨头架和右磨头架分 别呈半圆柱结构，右磨头架通过螺栓与摆动轴固定在一起；在步进电 机的作用下，使通过键连接在步进电机上的摆动齿轮轴旋转，通过齿 轮啮合带动摆动双片半齿轮转动，采用双片半齿轮的结构即减小了啮 合间隙又节省了空间，而摆动轴与摆动双片半齿轮是固定在一起的。 因而通过控制步进电机的转动，控制了摆动轴的旋转，从而使得磨头 架整体在XZ平面上按需要做一定的角度摆动，因此实现了磨头按设 定的角度进行抛光，达到一定的抛光目的。本发明的有益效果主要表现在1、多自由度的数控加工，大大增
强了加工的表面形态，这种一次性多自由度的定位加工，提高了对模
具型腔自由曲面抛光的精度，縮短辅助工时，降低加工成本；对多品
种模具抛光所需工件的频繁装卸也非常的方便；2、对一模具型腔进行
多自由度数控抛光，所需操作员人数少，加工成本低，生产效率高。
图1是本发明的抛光机的主视结构示意图。 图2是本发明的床身部件结构主视示意图。 图3是本发明的床身部件结构左视示意图。
图4是本发明的Y-Z轴部件结构主视示意图。 图5是本发明的Y-Z轴部件结构左视示意图。 图6是本发明的磨头部件的主视图。 图7是本发明的磨头部件的左视图。 图8是本发明的磨头部件的俯视图。 图9是磨头的示意图。 图10是旋转传动齿轮的示意图。 图11是摆动传动齿轮的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1 图11， 一种模具自由曲面柔性抛光机，包括床身26、 工作台28、运动机构和磨头部件3，所述运动机构包括X轴传动机构、 Y轴传动机构和Z轴传动机构，所述工作台28通过X轴传动机构安 装在床身26上，所述Z轴传动机构通过Z轴支座8安装在Y轴传动 机构上，所述Y轴传动机构安装在Y轴支座8上，所述Y轴支座8安装在立柱支座1上，所述立柱支座1安装工作台28上；
所述的X传动机构包括X轴控制电机19、 X轴滚珠丝杠12、 X 轴导轨滑块30以及两根X轴水平导轨4，所述X轴控制电机19安装 在床身26上，两根所述X轴水平导轨4固定安装在所述床身26上， 所述X轴导轨滑块30可滑动地安装在X轴水平导轨4上，所述的X 轴滚珠丝杠12位于两根X轴水平导轨4之间，所述X轴滚珠丝杠12 通过丝杠支撑座6、 16固定安装在床身26上，所述X轴控制电机19 的输出轴通过联轴器17连接X轴滚珠丝杠12，所述X轴滚珠丝杠12 通过X轴丝杆圆螺母与丝杠螺母座31连接，所述X轴导轨滑块30 和X轴丝杠螺母座31固定安装在工作台28的底部；
所述的Z轴传动机构包括Z轴控制电机15、 Z轴滚珠丝杠5、 Z 轴导轨滑块11以及两根Z轴垂直导轨38，所述Z轴控制电机15安装 在Z轴支座8上，两根所述Z轴垂直导轨38固定安装在所述Z轴支 座8上，所述Z轴导轨滑块11可滑动地安装在Z轴垂直导轨38上， 所述的Z轴滚珠丝杠5位于两根Z轴垂直导轨11之间，所述Z轴滚 珠丝杠5与Z轴丝杠圆螺母18连接，所述Z轴控制电机15的输出轴 通过联轴器23连接Z轴滚珠丝杠5，所述Z轴导轨滑块11和Z轴丝 杠圆螺母18座固定安装在抛光机的工作部件上；
所述的Y轴传动机构包括Y轴控制电机72、 Y轴滚珠丝杠7、 Y 轴导轨滑块39以及两根Y轴导轨32，所述Y轴控制电机72安装在 Y轴支座8上，两根所述Y轴水平导轨32固定安装在所述Y轴支座 8上，所述Y轴导轨滑块39可滑动地安装在Y轴导轨32上，所述的 Y轴滚珠丝杠7位于两根Y轴导轨32之间，所述Y轴滚珠丝杠7通过Y轴丝杆圆螺母73与Y轴丝杠圆螺母座37连接，所述Y轴控制 电机72的输出轴通过联轴器71连接Y轴滚珠丝杠7，所述Y轴导轨 滑块39和Y轴丝杠圆螺母73固定安装在Z轴支座8上。所述Y轴 丝杠圆螺母73通过螺栓与Y轴圆螺母座37固定连接，Y轴丝杠圆螺 母座37通过螺栓与Z轴支座8固定连接。
所述X轴控制电机19、 Y轴控制电机72和Z轴控制电机15均 为步进电机。
所述的Y轴传动机构还包括用于增加带负载能力的附加导轨76 和附加导轨滑块77，所述的两根Y轴导轨32和Y轴滚珠丝杠7安装 在Y轴支座8的侧边，所述附加导轨76安装在Y轴支座8的上方， 所述附加导轨滑块77可滑动地安装在附加导轨76上，所述附加导轨 滑块77通过铰支座78与Z轴支座8固定连接。
磨头旋转运动机构包括旋转支架13、旋转控制电机29、旋转齿轮 轴34、旋转传动齿轮以及与磨头固定连接的旋转轴32，所述旋转控制 电机29安装在旋转支架13上，所述旋转控制电机29的输出轴与旋转 齿轮轴34联接，所述旋转齿轮轴34与旋转传动齿轮啮合，所述旋转 传动齿轮固定套装在所述旋转轴32上，所述旋转轴32通过轴承安装 在所述旋转支架13上。
所述旋转控制电机29为步进电机。旋转传动齿轮为旋转双片齿轮 8禾卩9。
磨头摆动机构，包括摆动轴支架38、摆动控制电机75、摆动齿轮 轴70、摆动传动齿轮、摆动轴47以及与磨头连接的磨头安装支架， 所述摆动控制电机75安装在摆动轴支架38上，所述旋转控制电机75的输出轴与摆动齿轮轴70联接，所述摆动齿轮轴70与摆动传动齿轮
啮合，所述摆动传动齿轮套装在摆动轴47上，所述摆动轴47与所述 磨头安装支架固定连接。
所述摆动传动齿轮是双片半齿轮25和26。所述摆动控制电机75 为歩进电机。所述磨头安装支架包括左磨头架46和右磨头架44，所 述左磨头架46与右磨头架44分别呈半圆柱结构，所述的左磨头架46 和右磨头架44套装在磨头轴68上，所述左磨头架46与右磨头架44 固定连接，所述右磨头架44与摆动轴47固定连接。
所述磨头部件还包括磨头自转机构，所述磨头自转机构包括安装 磨头49的磨头轴68、直流电机39和直流电机支架38，所述直流电机 支架38为磨头安装支架，所述直流电机通39过皮带和皮带轮与磨头 轴68传动连接。
本实施例在不同电机的作用下，使加工工件实现在不同坐标方向 的抛光，具体实施如下
参考图2和图3 ，床身部件工作台上的工件的X轴轴向运动的实
现
其结构为所述床身部件包括底座、工作台和传动模块，工作台 上开有倒T型槽，可以加载各类工件夹紧装置；在床身26上设有X 轴水平导轨4、 X轴滚珠丝杠12、丝杠支撑座6和16、联轴器17以 及X轴步进电机19;而在工作台28下设有X轴导轨滑块30以及与 滚珠丝杠相配的丝杠螺母座31;丝杠螺母座31固定于工作台28的下 方；X轴滚珠丝杠12架在丝杠支撑座6和16上；在X轴导轨滑块30 的上面设有压配式压注油杯IO和导油块11，从而保证X轴导轨滑块 30以及X轴水平导轨4能够良好润滑。其工作原理为实现工作过程是在X轴控制电机19的作用下， 通过联轴器17带动X轴滚珠丝杠12旋转运动，经与X轴丝杠相配的丝杠螺母座31带动下，使得工作台28借助两侧的X轴水平导轨4的 辅助能平稳的做X轴轴向运动，从而控制工作台28上的夹具及工件 在X轴上的轴向运动。参考图4和图5 ，工作部件上的磨头在Z轴上的升降调控系统的 实现其结构为所述的Z轴升降系统主要由Z向传动模块来实现，主 要包括Z轴控制电机15、联轴器23、 Z轴滚珠丝杠5，与Z轴滚珠丝 杠5相配的丝杠圆螺母18，两侧的Z轴垂直导轨38和与之相配的Z 轴导轨滑块11，丝杠圆螺母18和Z轴导轨滑块11通过螺栓与旋转摆 动部件固连在一起，两侧的Z轴垂直导轨38支撑Z轴升降的全程运 动，Z轴垂直导轨38底部通过螺栓固定在Z向支座76上。其工作原理为在Z轴控制电机15的作用下，通过联轴器23带 动Z轴滚珠丝杠5旋转运动，使得与Z轴滚珠丝杠5相配的丝杠圆螺 母18沿丝杠上下运动，带动Z轴导轨滑块11在Z轴垂直导轨38上 运动，从而带动安装在丝杠圆螺母、Z轴导轨滑块ll上的旋转摆动部 件3 (见总装结构示意图1)沿Z轴升降，即工作部件上的磨头通过Z 轴导轨滑块11在Z轴垂直导轨38上进行滑动，从而使得工作部件上 的磨头在Z轴方向借助两侧支撑导轨38能顺利地作平稳的Z轴方向 的升降运动。磨头的升降运动的高度取决于Z轴支座上的工作部件的升降高度。工作部件在Y轴的轴向运动的实现其结构为所述的Y轴的轴向运动系统主要由Y向传动模块来实现，主要包括Y轴控制电机72，联轴器71， Y轴滚珠丝杠7，与Y 轴滚珠丝杠7相配的丝杠圆螺母73，与丝杠圆螺母通过螺栓相连的圆 螺母座37，两侧的Y轴导轨32和与之相配的Y轴导轨滑块39;两侧 Y轴导轨32上的Y轴导轨滑块39和圆螺母座37通过螺栓和Z轴支 座8固连在一起，Y轴导轨32的底部通过螺栓固定在Y向支座8上， 而Y向支座8通过螺栓固定于两立柱支座1上。其工作原理为在Y轴控制电机72的作用下，通过联轴器71带 动Y轴滚珠丝杠7旋转运动，使得与Y轴滚珠丝杠7相配的丝杠圆螺 母73和丝杠圆螺母座37沿丝杠平移，带动Y轴导轨滑块39在Y轴 导轨32上运动，从而带动安装在丝杠圆螺母座37、 Y轴导轨滑块39 上的Z轴支座在Y向运动，即工作部件上的磨头通过Y轴导轨滑块 39在Y轴导轨32上进行滑动，从而使得工作部件上的磨头在Y轴方 向借助两侧Y轴导轨39能顺利地作平稳的Y轴方向的平移运动。本实施例的磨头49在X-Y平面上的弧形轨道运行是通过旋转模 块来实现的。其结构为由旋转支架13、步进电机29、旋转齿轮轴34、旋转 双片齿轮8和9、旋转轴32以及与旋转轴32相配套的各个零件组成。 其工作原理为在旋转控制电机29的作用下，带动通过键连接在 旋转控制电机29上的旋转齿轮轴34的旋转运动，旋转齿轮轴34上的 齿轮通过齿轮啮合带动旋转双片齿轮8和9旋转，采用双片齿轮的结 构可以减小齿轮啮合间隙，使得传动更加平稳，而旋转轴32与旋转双 片齿轮8和9是固定在一起的；摆动模块和磨头模块的整体通过螺栓 固连于旋转轴32上。因而通过控制旋转控制电机29的转动，控制了旋转轴32的旋转，从而带动了摆动模块和磨头模块整体作X-Y平面上做一定的弧形轨道运动，从而实现磨头49在X-Y平面上(即工作 台表面上)的弧形轨道运行，达到一定的抛光目的。磨头轴通过左磨头架46固定在右磨头架44上，右磨头架44通过 螺栓与摆动轴47固定在一起；在步进电机的作用下，使通过键连接在 步进电机上的摆动齿轮轴70旋转，通过齿轮啮合带动摆动双片半齿轮 25和26转动，采用双片半齿轮的结构即减小了啮合间隙又节省了空 间，而摆动轴47与摆动双片半齿轮25和26是固定在一起的。因而通 过控制步进电机的转动，控制了摆动轴47的旋转，从而使得磨头架整 体在XZ平面上按需要做一定的角度摆动，因此实现了磨头49按设定 的角度进行抛光，达到一定的抛光目的。磨头49按一定摆角范围内进行的抛光是通过摆动模块来实现的。 其结构为步进电机29、摆动齿轮轴70、摆动轴47、摆动双片 齿轮25和26、磨头架a46和磨头架b44、摆动轴支架38、直流电机 支架40。磨头轴通过左磨头架46固定在右磨头架44上，右磨头架44通过 螺栓与摆动轴47固定在一起；在步进电机的作用下，使通过键连接在 步进电机上的摆动齿轮轴70旋转，通过齿轮啮合带动摆动双片半齿轮 25和26转动，采用双片半齿轮的结构即减小了啮合间隙又节省了空 间，而摆动轴47与摆动双片半齿轮25和26是固定在一起的。因而通 过控制步进电机的转动，控制了摆动轴47的旋转，从而使得磨头架整 体在XZ平面上按需要做一定的角度摆动，因此实现了磨头49按设定 的角度进行抛光，达到一定的抛光目的。磨头49固定在磨头轴68上，磨头轴68通过皮带和皮带轮与固定在直流电机支架40上的直流电机39相连，在直流电机39马达的作用 下，通过皮带和皮带轮带动磨动磨头轴68绕Z轴旋转，从而实现磨 头49在一定转速下的旋转。
权利要求
1. 一种模具自由曲面柔性抛光机，包括床身和工作台，其特征在于所述抛光机还包括运动机构和磨头部件，所述运动机构包括X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构，所述工作台通过X轴传动机构安装在床身上，所述Z轴传动机构通过Z轴支座安装在Y轴传动机构上，所述Y轴传动机构安装在Y轴支座上，所述Y轴支座安装在立柱支座上，所述立柱支座安装工作台上；所述的X传动机构包括X轴控制电机、X轴滚珠丝杠、X轴导轨滑块以及两根X轴水平导轨，所述X轴控制电机安装在床身上，两根所述X轴水平导轨固定安装在所述床身上，所述X轴导轨滑块可滑动地安装在X轴水平导轨上，所述的X轴滚珠丝杠位于两根X轴水平导轨之间，所述X轴滚珠丝杠通过X轴丝杠支撑座固定安装在床身上，所述X轴控制电机的输出轴通过联轴器连接X轴滚珠丝杠，所述X轴滚珠丝杠通过X轴丝杆圆螺母与X轴丝杠螺母座连接，所述X轴导轨滑块和X轴丝杠螺母座固定安装在工作台的底部；所述的Z轴传动机构包括Z轴控制电机、Z轴滚珠丝杠、Z轴导轨滑块以及两根Z轴垂直导轨，所述Z轴控制电机安装在Z轴支座上，两根所述Z轴垂直导轨固定安装在所述Z轴支座上，所述Z轴导轨滑块可滑动地安装在Z轴垂直导轨上，所述的Z轴滚珠丝杠位于两根Z轴垂直导轨之间，所述Z轴滚珠丝杠与Z轴丝杠圆螺母连接，所述Z轴控制电机的输出轴通过联轴器连接Z轴滚珠丝杠，所述Z轴导轨滑块和Z轴丝杠圆螺母座固定安装在抛光机的磨头部件上；所述的Y轴传动机构包括Y轴控制电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴导轨滑块以及两根Y轴导轨，所述Y轴控制电机安装在Y轴支座上，两根所述Y轴水平导轨固定安装在所述Y轴支座上，所述Y轴导轨滑块可滑动地安装在Y轴导轨上，所述的Y轴滚珠丝杠位于两根Y轴导轨之间，所述Y轴滚珠丝杠通过Y轴丝杠圆螺母与Y轴丝杠螺母座连接，所述Y轴控制电机的输出轴通过联轴器连接Y轴滚珠丝杠，所述Y轴导轨滑块和Y轴丝杠圆螺母座固定安装在Z轴支座上。
2、 如权利要求l所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 X轴控制电机、Y轴控制电机和Z轴控制电机均为步进电机。
3、 如权利要求1或2所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于 所述的Y轴传动机构还包括用于增加带负载能力的附加导轨和附加导 轨滑块，所述的两根Y轴导轨和Y轴滚珠丝杠安装在Y轴支座的侧 边，所述附加导轨安装在Y轴支座的上方，所述附加导轨滑块可滑动 地安装在附加导轨上，所述附加导轨滑块通过铰支座与Z轴支座固定 连接。
4、 如权利要求l所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 磨头部件包括磨头旋转运动机构，所述磨头旋转运动机构包括旋转支 架、旋转控制电机、旋转齿轮轴、旋转传动齿轮以及与磨头固定连接 的旋转轴，所述旋转控制电机安装在旋转支架上，所述旋转控制电机 的输出轴与旋转齿轮轴联接，所述旋转齿轮轴与旋转传动齿轮啮合， 所述旋转传动齿轮固定套装在所述旋转轴上，所述旋转轴通过轴承安 装在所述旋转支架上。
5、 如权利要求3所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 磨头部件还包括磨头旋转运动机构，所述磨头旋转运动机构包括旋转支架、旋转控制电机、旋转齿轮轴、旋转传动齿轮以及与磨头固定连 接的旋转轴，所述旋转控制电机安装在旋转支架上，所述旋转控制电 机的输出轴与旋转齿轮轴联接，所述旋转齿轮轴与旋转传动齿轮啮合， 所述旋转传动齿轮固定套装在所述旋转轴上，所述旋转轴通过轴承安 装在所述旋转支架上。
6、 如权利要求l所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 磨头部件还包括磨头摆动机构，所述磨头摆动机构包括摆动轴支架、 摆动控制电机、摆动齿轮轴、摆动传动齿轮、摆动轴以及与磨头固定 连接的磨头安装支架，所述旋转控制电机安装在摆动轴支架上，所述 摆动控制电机的输出轴与摆动齿轮轴联接，所述摆动齿轮轴与摆动传 动齿轮啮合，所述摆动传动齿轮套装在摆动轴上，所述摆动轴与所述 磨头安装支架固定连接。
7、 如权利要求5所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于:所述 磨头部件还包括磨头摆动机构，所述磨头摆动机构包括摆动轴支架、 摆动控制电机、摆动齿轮轴、摆动传动齿轮、摆动轴以及与磨头固定 连接的磨头安装支架，所述旋转控制电机安装在摆动轴支架上，所述 摆动控制电机的输出轴与摆动齿轮轴联接，所述摆动齿轮轴与摆动传 动齿轮啮合，所述摆动传动齿轮套装在摆动轴上，所述摆动轴与所述 磨头安装支架固定连接。
8、 如权利要求6所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 磨头安装支架包括左磨头架和右磨头架，所述左磨头架与右磨头架分 别呈半圆柱结构，所述的左磨头架和右磨头架套装在磨头轴上，所述 左磨头架与右磨头架固定连接，所述右磨头架与摆动轴固定连接。
9、 如权利要求8所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所述 摆动传动齿轮是双片半齿轮。
10、 如权利要求7所述的模具自由曲面柔性抛光机，其特征在于所 述磨头部件还包括磨头自转机构，所述磨头自转机构包括安装磨头的 磨头轴、直流电机和直流电机支架，所述直流电机支架为磨头安装支 架，所述直流电机通过皮带和皮带轮与磨头轴传动连接。
全文摘要
一种模具自由曲面柔性抛光机，包括床身和工作台，所述抛光机还包括运动机构和磨头部件，所述运动机构包括X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构，所述工作台通过X轴传动机构安装在床身上，所述Z轴传动机构通过Z轴支座安装在Y轴传动机构上，所述Y轴传动机构安装在Y轴支座上，所述Y轴支座安装在立柱支座上，所述立柱支座安装工作台上。本发明提供一种适合于各种曲面、抛光效率高、抛光品质高、便于实现在线控制、便于进行局部形面精密修正的模具自由曲面柔性抛光机。
文档编号B24B41/04GK101244539SQ200710307239
公开日2008年8月20日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者洋 何, 宪 张, 王扬渝, 林 石, 帆 蒋, 计时鸣, 赵章风, 江 钟 申请人:浙江工业大学