高精度中心磨抛机的制作方法

1.本发明属于磨抛机技术领域，具体涉及一种高精度中心磨抛机。


背景技术：

2.现有技术中的磨抛机在对试样进行磨抛处理时，通常是将试样安装在夹持盘的内部，通过设置在试样上方的丝杠下端对试样的顶部进行抵压来提高试样底部与研磨盘之间的作用力，从而提升研磨效率，但是随着研磨的不断进行，试样高度减少，丝杠下端对试样的作用力逐渐减小，直至两者之间产生间隙，造成试样与研磨盘之间的作用力逐渐减小，研磨效率逐渐降低。
3.因此，需要设计一种能够保持试样与研磨盘之间压力恒定，高效研磨的高精度中心磨抛机来解决目前所面临的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够保持试样与研磨盘之间压力恒定，高效研磨的高精度中心磨抛机。
5.本发明的技术方案为：高精度中心磨抛机，包括：壳座，所述壳座的顶部设置有研磨盘，以及与所述研磨盘相对应的研磨机头组件；所述研磨机头组件具有固定设置在所述壳座顶部的立轴，所述立轴的顶端固定设置有底座，所述底座上固定设置有轴座，所述轴座的内部转动设置有旋转主轴，所述底座的顶部设置有驱动所述旋转主轴转动的驱动部件；所述旋转主轴的底部固定设置有缸体，所述缸体的内部沿其轴向滑动设置有升降主轴，所述旋转主轴的内部沿其轴向滑动设置有活塞，所述旋转主轴的上端设置有气滑环机构，所述气滑环机构具有两路分别与所述活塞上下两侧腔体相连通的气路，所述活塞的底部设置有气缸杆，所述气缸杆的下端与所述升降主轴的上端固定连接，所述升降主轴的下端设置有夹持盘快装机构，所述夹持盘快装机构的底部可拆卸固定设置有夹持盘。
6.所述升降主轴的侧面设置有与其轴线相平行的磁栅尺，所述缸体的内部固定设置有与所述磁栅尺相对应的读数头。
7.所述气滑环机构具有固定设置在所述轴座顶部的滑环座，所述旋转主轴的上端转动设置在所述滑环座的内部，所述旋转主轴的上端外侧沿其轴向均匀开设有环槽，所述环槽上下两侧的所述滑环座内侧装配有环槽密封圈，所述滑环座的外侧装配有与所述环槽相对应的气管快速接头，所述活塞上下侧的两个腔体分别通过开设在旋转主轴内部的两条孔道与两个所述环槽相连通。
8.所述缸体固定装配在所述旋转主轴的底部，所述旋转主轴的内部设置有珩磨管，所述活塞滑动设置在所述珩磨管的内部，所述缸体的上端内侧设置有滑动套装在所述气缸杆外侧的气缸杆密封圈。
9.所述缸体的外侧套装有主轴加强套，所述主轴加强套固定装配在所述旋转主轴的底部。
10.所述夹持盘的顶部设置有连接件，所述连接件具有连接杆，所述连接杆的上端开设有卡装槽；所述夹持盘快装机构具有装配在所述升降主轴下端的套管，所述套管的底端设置有连接座，所述连接座内部与所述连接杆的相匹配，所述连接座上开设有与所述卡装槽相对应的滚珠孔，所述滚珠孔的内部活动装配有滚珠，所述套管的内部滑动设置有滑块，所述滑块的底部设置有用于推动所述滚珠使其嵌入所述卡装槽内部的推筒，所述滑块的顶部与所述升降主轴的端部之间弹性支撑，所述滑块的下方具有进气腔，所述进气腔通过管路与所述气滑环机构相连接。
11.所述推筒的下端内侧设置有与所述滚珠相配合的坡面，所述活塞及所述推筒的外侧均设置有推筒密封圈。
12.所述滑块上方的所述套管内部固定设置有弹簧座，所述弹簧座上靠近所述滑块的一侧设置有弹簧，所述弹簧与所述滑块的顶部相抵接。
13.所述夹持盘快装机构的外侧固定套装有伸缩套管，所述底座的底部与所述伸缩套管同轴线固定设置有保护筒。
14.所述夹持盘上呈圆周阵列有试样安装孔，所述试样安装孔的内侧开设有内槽口，所述试样安装孔的外侧开设有外槽口，所述外槽口的两侧与其相垂直开设有连接孔道，所述外槽口两侧的连接孔道之间通过螺栓相连接。
15.本发明的有益效果：
16.(1)在本发明中，试样固定装配在夹持盘内部，通过向活塞上方的腔体内部注入高压空气，能够驱使活塞下移，活塞带动气缸杆推动升降主轴及夹持盘下移，使夹持盘内部固定的试样与研磨盘顶部相抵接，由此来提升试样与研磨盘之间的作用力，提升研磨效率；
17.(2)通过改变活塞上方的气压大小，能够使活塞受到的气压改变，进而对试样与研磨盘之间的作用力进行调整，通过使活塞上方的气压恒定，能够使试样与研磨盘之间的作用力恒定，保持试样高效研磨的状态而不受的高度变化影响。
附图说明
18.图1为本发明中高精度中心磨抛机的结构示意图。
19.图2为本发明中研磨机头的结构示意图。
20.图3为本发明中研磨机头的局部结构示意图之一。
21.图4为本发明中研磨机头的局部结构示意图之二。
22.图5为图4中a-a处的剖面图。
23.图6为图4中b-b处的剖面图。
24.图7为本发明中研磨机头的局部结构示意图之三。
25.图8为本发明中夹持盘快装机构的结构示意图。
26.图9为本发明中连接座的结构示意图。
具体实施方式
27.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且
向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
28.本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
29.如图1至6所示，高精度中心磨抛机，包括：壳座200，壳座200的顶部设置有研磨盘300，以及与研磨盘300相对应的研磨机头组件100，壳座200的内部设置有驱动研磨盘300旋转的研磨盘驱动机构；研磨机头组件100具有固定设置在壳座200顶部的立轴1，立轴1的顶端固定设置有底座2，底座2上固定设置有轴座5，轴座5的内部转动设置有旋转主轴13，底座2的顶部设置有驱动旋转主轴13转动的驱动部件4；旋转主轴13的底部固定设置有缸体14，缸体14的内部沿其轴向滑动设置有升降主轴12，旋转主轴13的内部沿其轴向滑动设置有活塞10，旋转主轴13的上端设置有气滑环机构8，气滑环机构具8有两路分别与活塞10上下两侧腔体相连通的气路，活塞10的底部设置有气缸杆11，气缸杆11的下端与升降主轴12的上端固定连接，升降主轴12的下端设置有夹持盘快装机构9，夹持盘快装机构9的底部可拆卸固定设置有夹持盘3；在本实施例中，试样固定装配在夹持盘3内部，通过向活塞10上方的腔体内部注入高压空气，能够驱使活塞10下移，活塞10带动气缸杆11推动升降主轴12及夹持盘3下移，使夹持盘3内部固定的试样与研磨盘300顶部相抵接，由此来提升试样与研磨盘300之间的作用力，提升研磨效率；通过改变活塞10上方的气压大小，能够使活塞10受到的气压改变，进而对试样与研磨盘300之间的作用力进行调整，通过使活塞10上方的气压恒定，能够使试样与研磨盘300之间的作用力恒定，保持试样高效研磨的状态而不受的高度变化影响。
30.在一些实施例中，升降主轴12的侧面设置有与其轴线相平行的磁栅尺16，缸体14的内部固定设置有与磁栅尺16相对应的读数头17，读数头17是一种带有集成电子设备的传感头设备，用于测量磁栅尺16的磁信息，并将其转换为可输出至其他电子设备中使用的信号，可以直接输出信号(数字或模拟)和读数头中的信号处理量，磁栅尺16利用与录音技术相似的方法，通过录磁头在磁性尺上录制出间隔严格相等的磁波(磁极呈n-s-n-s-n-s-n-s顺序交叉排列)这一过程称为录磁，已录制好磁波的磁性尺称为磁栅尺，磁栅尺上相邻栅波的间隔距离称为磁栅的波长，又称为磁栅的节距(栅距)，磁条的不同位置磁场强度不同，根据磁场强度的变化，读数头可以获取测量已位移的距离；通过读数头17配合磁栅尺16，能够在磨抛过程中获取位移变化，即磨削量，能够实现对磨抛量的精确控制。
31.作为上述实施例中气滑环机构8具体的一种实施方式，气滑环机构8具有固定设置在轴座5顶部的滑环座801，旋转主轴13的上端转动设置在滑环座801的内部，旋转主轴13的上端外侧沿其轴向均匀开设有环槽802，环槽802上下两侧的滑环座801内侧装配有环槽密封圈803，滑环座801的外侧装配有与环槽802相对应的气管快速接头804，活塞上10下侧的两个腔体分别通过开设在旋转主轴13内部的两条孔道与两个环槽802相连通；外部供气管路与气管快速接头804；其中旋转主轴13在滑环座801内部转动，通过环槽密封圈803对环槽
802的上下侧的旋转主轴13与滑环座801之间进行密封，使环槽802内部形成密封性良好的环形腔体，外部气路通过气管快速接头804向环槽802内部供气或排气；一个环槽803通过径向的孔道延伸至旋转主轴13的轴线处，然后沿该轴线向下与活塞10上方的腔体相连通；一个环槽803通过径向的孔道延伸至旋转主轴13的内部，然后通过沿竖直方向向下的孔道延伸至活塞10下方的腔体端部，再通过径向的孔道与活塞10下方的腔体相连通；采用上述方式实现气滑环机构8与活塞10上下两侧腔体的气路连通。
32.在一些实施例中，缸体14固定装配在旋转主轴13的底部，旋转主轴13的内部设置有珩磨管1301，活塞10滑动设置在珩磨管1301的内部，珩磨管1301表面光滑，能够降低活塞10滑动时的摩擦，缸体14的上端内侧设置有滑动套装在气缸杆11外侧的气缸杆密封圈1402，通过气缸杆密封圈1402提升缸体14与气缸杆11之间的密封性，保证活塞10下方腔体的气密性。
33.在一些实施例中，缸体14的外侧套装有主轴加强套15，主轴加强套15的外侧与缸体14的外侧形状相匹配，主轴加强套15固定装配在旋转主轴13的底部，提升缸体14与旋转主轴13之间的连接强度。
34.在一些实施例中，作为夹持盘快装机构9具体的一种实施方式，如图7至9所示，夹持盘3的顶部设置有连接件301，连接件301具有连接杆3011，连接杆3011的上端开设有卡装槽3012；夹持盘快装机构9具有装配在升降主轴12下端的套管901，套管901的底端设置有连接座907，连接座907内部与连接杆3011的相匹配，连接座907上开设有与卡装槽3012相对应的滚珠孔9071，滚珠孔9071的内部活动装配有滚珠，套管901的内部滑动设置有滑块904，滑块904的底部设置有用于推动滚珠使其嵌入卡装槽3012内部的推筒906，滑块904的顶部与升降主轴12的端部之间弹性支撑，滑块904的下方具有进气腔905，进气腔905通过管路与气滑环机构8相连接；夹持盘3通过连接件301装配在升降主轴12下端的连接座907内部，滑块904在弹力作用下通过推筒906推动滚珠使其嵌入至卡装槽3012内部，将连接件301与连接座907之间锁定，将夹持盘3固定在升降主轴12的下端，需要对夹持盘3进行更换时，相进气腔905内部通入高压气体，滑块904带动推筒906上移，推筒906不再阻挡滚珠移动，滚珠能够从卡装槽3012内向外滑出，此时能够将连接件301与连接座907之间分离，将夹持盘3从升降主轴12下端拆下；通过控制进气腔905内部气压即可实现连接座907与连接件301之间的锁定与释放，能够快速完成夹具更换，缩短夹具更换时间，提升磨抛效率。
35.作为上述实施例中，如图6和8所示，气滑环机构8相进气腔905的一种气路连通方式，气滑环机构8中的一个环槽803通过径向的孔道延伸至旋转主轴13的内部，然后通过沿竖直方向向下的孔道延伸至缸体14的端部内侧，并在该孔道的下端装配进气腔供气管接头1403，套管901的外侧装配有与进气腔905相连通的气管接头9051，气管接头9051通过气管与进气腔供气管接头1403相连接。
36.在一些实施例中，推筒906与滑块904的底部连接成一体结构，推筒906的下端内侧设置有与滚珠相配合的坡面9062，滑块904在弹力作用下带动推筒906下移时，通过坡面9062能够推动滚珠向卡装槽3012移动；滑块904及推筒906的外侧均设置有推筒密封圈9061，推筒密封圈9061与套管901内壁相贴合提升滑块904与套管901之间以及推筒906与套管901之间的气密性；滑块904上方的套管901内部固定设置有弹簧座902，弹簧座902上靠近滑块904的一侧设置有弹簧903，弹簧903的一端装配在弹簧座902上，弹簧903的另一端与滑
块904的顶部相抵接，当进气腔905内部气压小于弹簧903弹力时，在弹簧903的弹力作用下滑块904向下移动；升降主轴12的下端通过涨紧套1201与套管901相连接；滚珠孔9071上靠近连接杆3011的一端内侧设置有与滚珠相对应的挡圈9072，挡圈9072与连接座907为一体结构，通过挡圈9072能够对滚珠形成阻挡限位，避免在连接杆3011拆下后，滚珠从滚珠孔9071内部滚出。
37.在一些实施例中，夹持盘快装机构9的外侧固定套装有伸缩套管7，底座2的底部与伸缩套管7同轴线固定设置有保护筒6。
38.在一些实施例中，如图7所示，夹持盘3上呈圆周阵列有试样安装孔301，试样安装孔301的内侧开设有内槽口302，试样安装孔301的外侧开设有外槽口303，外槽口303的两侧与其相垂直开设有连接孔道304，外槽口303两侧的连接孔道304之间通过螺栓相连接；具体的，外槽口303两侧的连接孔道304内部分别装配相配合连接的螺栓螺母，或者外槽口303一侧的连接孔道304内部装配螺栓，外槽口303一侧的连接孔道304内部开设与该螺栓相匹配的内螺纹孔。
39.在上述实施例中，驱动部件4为伺服电机，该伺服电机上装配有主动轮，旋转主轴13的底端设置有与其为一体结构的从动轮，主动轮与从动轮1302相对应并通过传动带传动连接，该伺服电机驱使主动轮转动，通过传动带带动从动轮1302转动，进而驱使旋转主轴13转动。
40.至此，已经详细描述了本发明的各实施例。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
41.以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。