一种高精度平衡式蓝宝石双面研磨机的制作方法

本实用新型涉及蓝宝石研磨机技术领域。

背景技术：

现有的蓝宝石双面研磨机，在高精度研磨过程中上盘重力平衡是一个技术性难题，上盘系统由于重力影响在加工过程对上盘压力控制需要控制系统补偿其重力，增大了双面研磨控制难度，导致对产品质量造成不利影响。现有解决方案大致有两种：一是在研磨时通过控制系统对上盘压力做数据修正，以保证研磨压力满足产品研磨需求。二是在上盘系统外增加砝码配重方式平衡上盘系统重力影响。以上方式在研磨压力小于上盘系统，或上盘系统重力大小和方向发生变化时，平衡调节难度会随之增大，从而影响研磨精度。在转至高精度研磨工序前，上下盘修整同样是一个技术性难题，上下盘面修整大多需要拆卸磨盘，在磨床或专用夹具修整盘面，再次安装时难以控制装配精度，修整工序复杂，修整周期长，工作效率低。现有解决方案大致有两种，一种是制作简单工装夹具将拆卸下来的上下磨盘运输到修整设备依据工装调整修整盘面，安装在研磨机固定端的夹具或利用测量装置修整安装定位上下磨盘安装位置。另一种是制作较为复杂的工装夹具，当盘面需要修整时将夹具设备加装在双面研磨机上，进行盘面修整作业，上下盘的修整需要分别运用不同夹具定位修整设备，由于整个过程为两次完成，很难保证盘面上下面精度一致性，且效率不高，为保证工件研磨精度还需再次校正。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的问题，提供一种结构简单、性能可靠、易于操作控制的高精度平衡式蓝宝石双面研磨机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高精度平衡式蓝宝石双面研磨机，包括底架、固定安装于底架上的龙门立柱、安装于底架上并位于龙门立柱的两立柱之间的下盘系统、安装于龙门立柱顶端横梁中段的上盘系统；上盘系统与下盘系统均套装于花键轴上可同轴转动，上盘系统的上盘与下盘系统的下盘盘面相对；在上盘系统上方设置有套装在花键轴上的平衡式上盘装置，所述平衡式上盘装置包括从上至下顺序套装在花键轴上的上连接板、下连接板、齿轮；花键轴与上连接板紧固连接并穿过下连接板的中心孔；在下连接板下端两侧对称安装有气缸，气缸的顶杆通过配装在杆顶的螺母紧固连接在上连接板两侧的螺孔中，在两边的气缸外侧安装有配重油压缸，配重油压缸的顶杆同样通过配装在杆顶的螺母紧固连接在上连接板两侧的螺孔中；下连接板7的后侧固定连接于龙门立柱的横梁上；在龙门立柱横梁上安装有输出轴向下延伸并穿过横梁的行星轮减速机，输出轴下端的行星轮减速机齿轮与套装于花键轴下部的齿轮啮合，在行星轮减速机齿轮和齿轮的传动系外罩有合盖，在合盖底部设置有水平调节座组件；在龙门立柱顶部横梁一边的正面安装有一根横向丝杆和分别位于丝杆上下的一对线性滑轨，丝杆上配装有与沿线性滑轨水平滑动的滑鞍紧固连接的螺母座，在龙门立柱顶部横梁外侧安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接，滑鞍下端固定连接有可伸向下盘和上盘之间的横向刀杆，横向刀杆前端安装有刀具夹头，在刀具夹头的上下两端分别安装有上下两幅刀具。

本实用新型所述水平调节座组件包括在合盖底部环绕花键轴等角度设置的三个水平调节座。

本实用新型通过上端紧固于上连接板的花键轴和由花键轴带动同步转动的上盘系统，通过配重油压缸及其顶杆的油压作用下，平衡上连接板、花键轴和其所带动的同步转动的上盘系统等组件的重力作用。上盘系统的轴向定位由气缸及其顶杆压力调节。上盘系统的水平调节由三个水平调节座完成，平衡效果好。

本实用新型将刀杆上刀具夹头所装夹的上下两幅刀具以悬臂方式置于上盘和下盘盘面之间的工作区外侧，在修整盘面时，控制系统控制上盘升起，再由伺服电机所带动的丝杆系统拖动滑鞍，将紧固于滑鞍下端的刀杆水平运动至上、下盘面之间，上盘和下盘在控制系统的控制下做旋转运动，与伺服电机带动的横向运动的刀具共同作用分别完成对上、下盘面的修整。达到在不拆卸上盘和下盘情况下利用上、下盘自身的旋转运动对上、下盘面进行高效快速的修整。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构示意图；

图3是图1中的A部取开滑鞍的内部结构图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示的高精度平衡式蓝宝石双面研磨机，包括龙门立柱1、配重油压缸2、气缸3、上连接板4、行星轮减速机5、花键轴6、下连接板7、合盖8、水平调节座组件9、上盘系统10、齿轮11、底架12、下盘系统13、刀具14、滑鞍15、丝杆16、联轴器17、伺服电机18、刀杆19、刀具夹头20、线性滑轨21、滑块22。底架1置于地面，并由设于其底面的地脚螺母保证其水平，龙门立柱4固定安装于底架上，下盘系统13安装于底架上并位于龙门立柱的两立柱之间，上盘系统10位于龙门立柱顶部横梁中段。上盘系统10与下盘系统13均套装于花键轴6上可同轴转动，上盘系统的上盘与下盘系统的下盘盘面相对，蓝宝石置于上盘和下盘之间进行打磨。在上盘系统10上方设置有套装在花键轴6上的平衡式上盘装置，所述平衡式上盘装置包括从上至下顺序套装在花键轴上的上连接板4、下连接板7、齿轮11；花键轴与上连接板4紧固连接并穿过下连接板7的中心孔；在下连接板7下端两侧对称安装有气缸3，气缸3的顶杆通过配装在杆顶的螺母紧固连接在上连接板4两侧的螺孔中，在两边的气缸3外侧安装有配重油压缸2，配重油压缸2的顶杆同样通过配装在杆顶的螺母紧固连接在上连接板两侧的螺孔中；下连接板7的后侧固定连接于龙门立柱1的横梁上；在龙门立柱横梁上安装有输出轴向下延伸并穿过横梁的行星轮减速机5，输出轴下端的行星轮减速机齿轮与套装于花键轴下部的齿轮11啮合，在行星轮减速机齿轮和齿轮11的传动系外罩有合盖8，在合盖底部设置有水平调节座组件9，水平调节座组件9时在合盖8底部环绕花键轴6等角度设置的三个水平调节座。在龙门立柱4顶部横梁一边的正面安装有一根横向丝杆16和分别位于丝杆上下的一对线性滑轨21，丝杆16上配装有与沿线性滑轨21水平滑动的滑鞍15紧固连接的螺母座，在龙门立柱顶部横梁外侧安装有伺服电机18，伺服电机的输出轴与丝杆16通过联轴器17连接，滑鞍15下端固定连接有可伸向蓝宝石双面研磨机的下盘系统13和上盘系统14之间的横向刀杆19，横向刀杆19前端安装有刀具夹头20，在刀具夹头20的上下两端分别安装有上下两幅刀具14。

本实用新型工作时，将要打磨的蓝宝石置于工装盘中，置于上盘系统的上盘和下盘系统的下盘之间，工装盘在下盘做公转运动，同时在上盘和下盘压力作用下产生自转运动，其中上盘系统依靠花键轴以及液压缸加载系统控制上盘的施加压力，花键轴及气缸可以有效地通过维持和调整上盘和下盘的平行度和间隙以防止翻盘或错盘现象，从而保证加载的平面度要求并精密控制加载磨削量的大小。工装盘中的蓝宝石的运动是一种合成运动，在上下盘的不同转速配合下完成表面抛光处理工作，同时下盘系统的不同速比，及内外圈正反转，进而优化抛光过程。进行上盘和下盘的盘面修整时，将刀杆上刀具夹头所装夹的上下两幅刀具以悬臂方式置于上、下盘面之间工作区外侧，在修整盘面时，上盘面由上盘控制系统控制升起，再由伺服电机所带动的丝杆系统拖动滑鞍，将紧固于滑鞍下端的刀杆水平运动至上、下盘面之间，上盘和下盘在控制系统的控制下做旋转运动，与伺服电机带动的横向运动的刀具共同作用分别完成对上、下盘面的修整。达到在不拆卸上盘和下盘情况下利用上、下盘自身的旋转运动对上、下盘面进行高效快速的修整，完成对上、下盘面的修整工作。