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一种电气机械加载的平面研磨装置


技术摘要:
本发明公开了一种电气机械加载的平面研磨装置。包括机座、主轴系统、修面装置和压力加载装置,主轴系统设于机座内,主轴系统的顶部设有研磨盘,主轴系统带动研磨盘转动,修面装置设于研磨盘一侧,用于修整研磨盘,压力加载装置设于研磨盘上方,研磨盘表面设有工件,压  全部
背景技术:
平面研磨是进行超精密抛光的必备基础,是获得超光滑表面的主要方法之一,在 平面研磨加工过程中,首先研磨盘的修整方法决定研磨盘表面的粗糙度和平面度,研磨盘 的平整度是保证研磨加工稳定的关键,对研磨加工质量有较大影响,其次研磨压力的大小 直接影响材料去除率的大小,而过大的压力会降低加工精度,因此寻找合适的压力十分重 要,稳定的压力加载是获得高质量加工表面的重要因素。 对于研磨盘的修整目前一般采用电镀砂轮或者金刚石修整环,这些方法需要操作 者拥有较高的水平和丰富的经验,同时效率低下,精度不高,无法保证研磨加工的稳定性。 对于压力加载目前主要的方法是气动式压力加载和砝码加载。然而气动式加载的 加载能力较小,同时加载力不稳定,在加工过程中研磨压力可能会发生较大波动,影响加工 效果。另外,砝码加载在调节压力大小时需要操作员不停搬运,增加工作量,同时压力不能 实现连续调节。
技术实现要素:
本发明针对现有技术存在的问题,提出了一种电气机械加载的平面研磨装置。 本发明是通过以下技术方案得以实现的:包括机座、主轴系统、修面装置和压力加 载装置,主轴系统设于机座内,主轴系统的顶部设有研磨盘,主轴系统带动研磨盘转动,修 面装置设于研磨盘一侧,用于修整研磨盘,压力加载装置设于研磨盘上方,研磨盘表面设有 工件,压力加载装置将压力施加于工件;压力加载装置包括第一电机、第一驱动杆、压力传 感器和压力加载盘,压力传感器安装于压力加载盘顶部,第一电机带动第一驱动杆下压所 述压力加载盘,施加指定压力于工件上。 优选的,压力加载装置安装于固定在机座上的支撑架上,所述第一驱动杆包括第 一滚珠丝杆、滑动活塞和第一滑杆,第一电机通过联轴器与第一滚珠丝杆连接,滑动活塞两 端分别与第一滑杆和第一滚珠丝杆上设有的第一传动螺母固连; 第一滑杆与压力传感器之间设有缓冲组件,缓冲组件包括弹簧导向柱、运动板和 安装板,弹簧导向柱将运动板与安装板连接在一起,运动板与第一滑杆固连,压力传感器一 端与安装板固连,压力传感器另一端与压力加载盘之间通过浮动接头连接。 优选的,压力加载装置上设置有光栅尺。 优选的,压力传感器与变送器联接,变送器与数据采集卡联接,数据采集卡与计算 机联接。 优选的,主轴系统包括第二电机、第一带传动机构、主轴和研磨盘托座,第二电机 安装在固定于机座内的电机座上,第二电机通过第一带传动机构带动主轴转动,研磨盘托 座固定安装于主轴顶部。 3 CN 111590462 A 说 明 书 2/4 页 优选的,所述修面装置包括水平进给机构和竖直微调机构,水平进给机构包括第 三电机、电机架、第二驱动杆,第三电机安装于电机架上,用于带动第二驱动杆进行水平移 动,第二驱动杆一端设有刀架座,竖直微调机构安装于刀架座上,竖直微调机构通过螺旋进 给的方式进行上下移动,且竖直微调机构底部设有车削刀。 优选的,第二驱动杆包括第二滚珠丝杆、第二滑杆,第二滑杆与第二滚珠丝杆上设 有的第二传动螺母固连。 优选的,第三电机通过第二带传动机构与第二滚珠丝杆连接。 优选的,水平进给机构还包括包覆于第二滑杆之外的滑杆外壳,滑杆外壳与第二 滑杆之间设有若干块滑块,滑杆外壳一端固定安装于电机架上,滑杆外壳另一端安装于固 定在机座上的旋转座上,滑杆外壳能绕旋转座中的旋转轴转动。 优选的,滑杆外壳上设有调节修面装置水平度的调节螺钉。 本发明的有益效果是:1、采用电控机械结构的加载方式实现了压力的准确、稳定、 连续加载。2、利用光栅尺实现了研磨过程中工件去除量的在线监测。3、主轴以及修面装置 的传动方式都选用了带传动,带具有弹性,可缓和冲击和振动载荷,运转平稳,无噪声,因此 可以更加平稳的修整研磨盘以及研磨工件。4、压力传感器可以将检测到的压力信号传输至 变送器,压力信号经过调理放大后通过数据采集卡传输到计算机中,实现了对研磨压力加 载的实时测量,并绘制加载曲线,使工作人员能够实时了解到压力加载情况,并做出及时的 调整。5、在压力传感器上设置了缓冲组件,实现了施加压力的缓慢增加,工作人员可以更好 的对施加于工件上的压力进行调节。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为电气机械加载的平面研磨装置的整体示意图; 图2为电气机械加载的平面研磨装置的结构示意图; 图3为压力加载装置的结构示意图; 图4为修面装置的结构示意图; 图5为压力测量以及曲线绘制装置的结构示意图; 图中的编码分别为:1、机座,2、压力加载装置,21、第一电机,221、第一滚珠丝杆, 222、第一传动螺母,223、滑动活塞,224、第一滑杆,231、弹簧导向柱,232、运动板,233、安装 板,24、光栅尺,25、压力传感器,251、变送器,252、数据采集卡,253、计算机,26、浮动接头、 27、压力加载盘,3、修面装置,311、第三电机,312、主动轮,313、从动轮,314、第二滚珠丝杆, 315、第二传动螺母,316、第二滑杆,32、电机架,33、刀架座,34、竖直微调机构,341、车削刀, 35、滑块,36、滑杆外壳,4、支撑架,5、旋转座,61、第二电机,62、第一带传动机构,63、主轴, 64、研磨盘托座,7、研磨盘,8、电机座,9、地脚支撑。 4 CN 111590462 A 说 明 书 3/4 页
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