专利名称：锥齿轮传动四工位平面研磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面研磨机，尤其是锥齿轮传动四工位平面研磨机。
背景技术：
超精密平面研磨技术在精密加工、超精密加工领域内占据着举足轻重的地位，几乎适合 于各种材料的加工，可以得到很高的尺寸精度和形状精度，甚至可以达到加工精度的极限， 研磨装置简单，不需要大量复杂的机械，并且不苛求设备的精度条件。研磨加工应用十分广 泛，成为机械密封的密封环、液压及气动控制件、单晶硅片、VCD光盘的模具、量块工作面、 电动机零件等精密加工的关键技术。
目前，进行精密平面研磨的设备通常采用圆柱齿轮机构传动实现工件的行星运动，存在 重量大、振动噪声强烈等问题，特别是对于大回转半径的研磨机，由于所需圆柱齿轮直径很 大，造成整机重量很大，导致额外能量损耗高。
发明内容
基于上述原因，本发明提出一种既能实现大回转半径，又能实现行星运动的采用锥齿轮 传动的四工位平面研磨机。本发明为一种四工位的锥齿轮传动平面研磨机，该机采用圆锥齿 轮传动代替目前采用的圆柱齿轮传动，实现研磨工件的行星运动轨迹，能够实现大回转半径 的研磨，提高工件的研磨效率；同时可以有效减轻整机重量。该研磨机适用于高速、大回转 半径的研磨加工。
本发明的锥齿轮传动四工位平面研磨机包括机架l、主轴2、滚动轴承3、中心圆锥齿轮 4、回转盘16、四套圆锥齿轮传动装置、四套研磨卡具组件等组成，四套研磨卡具均匀布置 在回转盘16上。中心圆锥齿轮4固定在机架1下部。主轴2通过滚动轴承3支承在机架1的 座孔内，回转盘16固定在主轴2下端。每套圆锥齿轮传动装置由第一圆锥齿轮5、第二圆锥 齿轮9、传动轴7组成，通过滚动轴承8支承在轴承座6上，轴承座6固定在回转盘16上； 第一圆锥齿轮5、第二圆锥齿轮9固定在传动轴7上。每套研磨卡具组件由从动圆锥齿轮10、 轴12、卡具13组成，通过滚动轴承11支承在回转盘16上。中心圆锥齿轮4通过圆锥齿轮 传动装置与从动圆锥齿轮10相联；从动圆锥齿轮IO、卡具13固定在轴12上。本发明的锥齿轮传动四工位平面研磨机具有如下优点(1)采用圆锥齿轮传动，带动研 磨卡具作自转和公转的行星运动，实现工件的研磨运动，代替圆柱齿轮传动；(2)改变传动 轴的长度，可以改变研磨工件的公转半径；(3)中心圆锥齿轮、圆锥齿轮一、二、从动圆锥 齿轮齿数不同时，工件研磨表面相对研磨盘的运动轨迹不同；通过调整它们的齿数，可以实 现研磨卡具带动工件作平面回转运动，此时，工件研磨表面各点的运动轨迹相同。
图1是本发明的锥齿轮传动四工位平面研磨机整体结构原理图； 图2是本发明的锥齿轮传动四工位平面研磨机的锥齿关系图。
具体实施例方式
本发明的锥齿轮传动四工位平面研磨机包括机架l、主轴2、滚动轴承3、中心圆锥齿轮 4、回转盘16、均匀布置的四套圆锥齿轮传动装置、四套研磨卡具组件等组成，四套研磨卡 具均匀布置在回转盘16上。机架1可以通过其他机械构件和研磨机的机座固定在一起，用于 支撑研磨机的旋转运动部分。研磨盘15可以固定在升降台上。主轴2通过滚动轴承3支承在 机架l的座孔内，通过和电机、减速器等动力部件连接获取运动和动力。中心圆锥齿轮4固 定在主轴2上，布置在机架1下部。回转盘16固定在主轴2的下端。每套圆锥齿轮传动装置 由第一圆锥齿轮5、第二圆锥齿轮9、传动轴7组成，通过滚动轴承8支承在轴承座6上，轴 承座6固定在回转盘16上；第一圆锥齿轮5、第二圆锥齿轮9固定在传动轴7上。每套研磨 卡具组件由从动圆锥齿轮10、轴12、卡具13组成，通过滚动轴承11支承在回转盘16上。 中心圆锥齿轮4通过圆锥齿轮传动装置与从动圆锥齿轮相联；从动圆锥齿轮10、卡具13固 定在轴12上。
本发明为四工位设计， 一次最多可以研磨4个工件。工作时，首先把工件14安装在研 磨卡具组件中，然后用升降台提升研磨盘15，直到工件14和研磨盘15接触并产生合适的接 触力。开始研磨，外部电机和减速器驱动主轴2在机架1座孔内旋转，主轴2带着回转盘16 及四套研磨卡具组件绕主轴中心轴线旋转产生研磨机的公转。主轴2带着中心圆锥齿轮4旋 转，中心圆锥齿轮4同时和四套圆锥齿轮传动装置的第一圆锥齿轮5啮合，从而通过传动轴 7带动第二圆锥齿轮9运动。四套圆锥齿轮传动装置的第二圆锥齿轮9和对应的研磨卡具组 件的从动圆锥齿轮10啮合带动轴12、卡具13和工件14旋转，从而实现工件14绕研磨卡具 组件中心轴线的自转。研磨工件14和研磨卡具组件同轴线，在绕着自身的轴线自转的同时绕 着主轴2的轴线公转。调整传动轴7的长度，可以改变研磨工件的公转半径。中心圆锥齿轮
4、第一圆锥齿轮5、第二圆锥齿轮9和从动圆锥齿轮10齿数不同时，工件研磨表面相对研 磨盘的运动轨迹不同。研磨结束后，用升降台放低研磨盘15，卸下工件14，从而完成整个加 工过程。
权利要求
1. 一种锥齿轮传动四工位平面研磨机，包括机架(1)、主轴(2)、滚动轴承(3)、中心圆锥齿轮(4)、回转盘(16)、均匀布置的四套圆锥齿轮传动装置、四套研磨卡具组件，所述四套研磨卡具均匀布置在所述回转盘(16)上，所述中心圆锥齿轮(4)固定在所述机架(1)下部，所述主轴(2)通过滚动轴承(3)支承在机架(1)的座孔内，回转盘(16)固定在主轴(2)下端，其特征在于，每套圆锥齿轮传动装置由第一圆锥齿轮(5)、第二圆锥齿轮(9)、传动轴(7)组成，通过滚动轴承(8)支承在轴承座(6)上，轴承座(6)固定在所述回转盘(16)上，第一圆锥齿轮(5)、第二圆锥齿轮(9)固定在传动轴(7)上，每套研磨卡具组件由从动圆锥齿轮(10)、轴(12)、卡具(13)组成，通过滚动轴承(11)支承在回转盘(16)上，中心圆锥齿轮(4)通过圆锥齿轮传动装置与从动圆锥齿轮(10)相联，从动圆锥齿轮(10)、卡具(13)固定在轴(12)上。
全文摘要
一种锥齿轮传动四工位平面研磨机，包括机架(1)、主轴(2)、滚动轴承(3)、中心圆锥齿轮(4)、回转盘(16)、四套圆锥齿轮传动装置、四套研磨卡具组件，所述四套研磨卡具均匀布置在所述回转盘(16)上，每套圆锥齿轮传动装置由第一圆锥齿轮(5)、第二圆锥齿轮(9)、传动轴(7)组成，每套研磨卡具组件由从动圆锥齿轮(10)、轴(12)、卡具(13)组成，通过滚动轴承(11)支承在回转盘(16)上，中心圆锥齿轮(4)通过圆锥齿轮传动装置与从动圆锥齿轮相联，从动圆锥齿轮(10)、卡具(13)固定在轴(12)上。改变传动轴的长度，可以改变研磨工件的公转半径；工件研磨表面相对研磨盘的运动轨迹不同。
文档编号B24B41/06GK101508094SQ200910131889
公开日2009年8月19日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者张付祥, 李文忠 申请人:河北科技大学