CN103009246A - 一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，应用于中大口径光学元件主动、高速抛光加工中，由小偏心套、大偏心套、缸体组成双偏心套结构调整偏心，小偏心套在转动过程中带动本身的偏心孔（即小偏心套与缸体相配套联接位置）围绕主轴轴线做公转运动；通过相对转动，调整小偏心套与大偏心套的圆周相对位置，改变小偏心套与大偏心套之间的轴心距离，进行抛光距离的调整，能够使抛光盘获得不同公转半径，以适应不同工件的抛光要求；在偏心距离调整过程中，整体的质量重心始终在主轴的旋转中心上。采用这种结构，在抛光转动过程中，不会产生较大的离心力，保证旋转运动平稳；可以提高抛光头的旋转速度，从而提高抛光机床抛光效率。

Description

一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置

技术领域

本发明涉及一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，该装置适用于中大口径光学元件主动、高速抛光加工。

背景技术

国内外现有小工具抛光机床中的抛光头结构***均采用燕尾槽调整偏心，当偏心达到一定距离后，在高速旋转过程中产生较大的离心力，引起抛光头的抖动、机床振动，抛光模随之偏摆，运动不平稳，抛光精度难以达到预期要求，使得抛光效率降低，面型精度收敛慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，该装置通过双偏心套相对圆周转动位置变化，进行调整抛光模的偏心距离。虽然抛光模的距离发生变化，但是抛光头的重心位置未发生变化，所以转动过程中不会产生较大离心力。在高转速下，抛光头运行平稳，增加了抛光模单位时间内抛光光学元件的表面积，抛光模可以平稳作用在元件表面进行抛光加工，得到最大的去除函数达到提高抛光效率的目的。

实现本发明目的的技术解决方案为：

由小偏心套、大偏心套、缸体组成双偏心套结构调整偏心：通过相对转动，调整小偏心套与大偏心套的圆周相对位置，改变小偏心套与大偏心套之间的轴心距离，进行抛光距离的调整，能够使抛光盘获得不同公转半径，以适应不同工件的抛光要求；在偏心距离调整过程中，整体的质量重心始终在主轴的旋转中心上。所以，在抛光转动过程中，不会产生较大的离心力，保证旋转运动平稳；可以提高抛光头的旋转速度，从而提高抛光效率。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

在结构上，将以往的直线调整偏心距离改为转动调整偏心距离，即将燕尾导轨的直线移动结构调整直线偏心距离，改为双偏心套转动结构调整偏心距离。

在功能上，在抛光过程中，不会产生较大的离心力，可以提高抛光头的旋转速度，从而提高了抛光效率，使元件加工的面形误差快速收敛，而且去除函数稳定，满足中大口径非球面光学元件高效、可控、超精密抛光加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置结构图。

图2是本发明双偏心套的位置示意图。

图3是本发明双偏心套的偏心轨迹图。

具体实施方式

参照图1，图2，图3，本发明提供的用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，包括抛光盘（1）、抛光轴（2）、法兰盖（3）、下端盖（4）、左带轮（5）、体（6）、缸体（7）、上端盖（8）、活塞（9）、滑动轴（10）、压紧块（11）、小偏心套（12）、大偏心套（13）、盖（14）、连接套（15）、主轴（16）、电机（17）、右带轮（18）、轴（19）。

结构关系：

抛光盘（1）通过抛光轴（2）与活塞（9）连接，活塞（9）与缸体（7）通过滑动轴（10）连接，缸体（7）的一端装在小偏心套（12）中，缸体（7）的另一端装在体（6）中，体（6）与下端盖（4）通过螺钉固定联接，下端盖（4）与法兰盖（3）通过螺钉固定联接。

主轴（16）的动力通过连接套（15）传递，连接套（15）通过螺钉与大偏心套（13）固定连接，大偏心套（13）与小偏心套（12）通过压紧块（11）固定圆周位置，小偏心套（12）的一端与上端盖（8）通过螺钉固定连接，小偏心套（12）的另一端与盖（14）通过螺钉固定连接。

左带轮（5）与缸体（7）用键固定联接，左带轮（5）与右带轮（18）通过皮带传动运动，右带轮（18）与电机（17）通过键固定联接，轴（19）动力依靠电机（17）传递。

偏心套结构安装：大偏心套（13）外圆与连接套（15）内圆固定联接，大偏心套（13）内偏心孔与小偏心套（12）外圆联接，小偏心套（12）内偏心孔与缸体（7）通过轴承安装联接，安装结束后，缸体（7）轴线与主轴（16）轴线偏心距离通过转动小偏心套（12）调整。

小偏心套（12）在转动过程中带动本身的偏心孔（即小偏心套（12）与缸体（7）相配套联接位置）围绕主轴（16）轴线做公转运动，缸体（7）装在小偏心套（12）偏心孔中。

动作关系：

电机（17）带动轴（19）转动，轴（19）带动右带轮（18）旋转，右带轮（18）通过皮带带动左带轮（5）旋转，左带轮（5）带动缸体（7）转动，缸体（7）通过滑动轴（10）带动活塞（9）转动；抛光轴（2）与缸体（7）同轴心，主轴（16）与大偏心套（13）同轴心，大偏心套（13）与小偏心套（12）之间有轴向偏心，当主轴（16）圆周转动时，小偏心套（12）与大偏心套（13）的圆周相对位置可调整，其轴心距离发生改变，使抛光盘（1）获得不同公转半径；在调整不同公转半径的同时，外部整体的重心不发生改变，始终与主轴（16）旋转中心基本保持一致。

公转运动：主轴（16）带动连接套（15）转动，连接套（15）带动大偏心套（13）转动，大偏心套（13）通过压紧块（11）带动小偏心套（12）转动，小偏心套（12）在转动过程中围绕主轴（16）的轴线做圆周公转转动运动；活塞（9）、抛光轴（2）、抛光盘（1）与缸体（7）一起围绕主轴（16）做公转运动。

自转运动：电机（17）带动右带轮（18）转动，右带轮（18）通过皮带轮带动左带轮（5）转动，左带轮（5）通过键带动缸体（7）自转运动；缸体（7）通过滑动轴（10）带动活塞（9）、抛光轴（2）、抛光盘（1）自转运动。

故缸体（7）、活塞（9）、抛光轴（2）、抛光盘（1）围绕主轴（16）轴线转动，同时围绕各自自身轴线旋转运动，既有自转运动，又有公转运动。

参照图2，松开压紧块（11），使大偏心套（13）与小偏心套（12）有转动间隙，通过转动上端盖（8）带动小偏心套（12）与大偏心套（13）作相对圆周转动运动；小偏心套（12）与大偏心套（13）自身轴线相偏转产生距离，即偏心距离；调整好偏心距离后，锁紧压紧块（11）。

参照图3，抛光盘（1）与缸体（7）绕自转轴O₁转动，又绕主轴（16）轴线O₂转动，转速分别为ω₁和ω₂，e是偏心距离；当自转轴O₁与主轴（16）的轴线重合时，偏心距离e为0，当自转轴O₁转到自转轴O₃的位置时，偏心距离e为最大值，偏心距离的轨迹为：以O₂为圆心，以O₁O₃为直径的圆。

Claims (3)

1.一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，包括抛光盘、抛光轴、法兰盖、下端盖、左带轮、体、缸体、上端盖、活塞、滑动轴、压紧块、小偏心套、大偏心套、盖、连接套、主轴、电机、右带轮、轴；其特征在于：抛光盘通过抛光轴与活塞连接，活塞与缸体通过滑动轴连接，缸体的一端装在小偏心套中，缸体的另一端装在体中，体与下端盖通过螺钉固定联接，下端盖与法兰盖通过螺钉固定联接；主轴的动力通过连接套传递，连接套通过螺钉与大偏心套固定连接，大偏心套与小偏心套通过压紧块固定圆周位置，小偏心套的一端与上端盖通过螺钉固定连接，小偏心套的另一端与盖通过螺钉固定连接；左带轮与缸体用键固定联接，左带轮与右带轮通过皮带传动运动，右带轮与电机通过键固定联接；大偏心套外圆与连接套内圆固定联接，大偏心套内偏心孔与小偏心套外圆联接，小偏心套内偏心孔与缸体通过轴承安装联接，缸体轴线与主轴轴线偏心距离通过转动小偏心套调整；小偏心套在转动过程中带动本身的偏心孔（即小偏心套与缸体相配套联接位置）围绕主轴轴线做公转运动，缸体装在小偏心套偏心孔中；电机带动轴转动，轴带动右带轮旋转，右带轮通过皮带带动左带轮旋转，左带轮带动缸体转动，缸体通过滑动轴带动活塞转动；抛光轴与缸体同轴心，主轴与大偏心套同心，大偏心套与小偏心套之间有轴向偏心，当主轴圆周转动时，小偏心套与大偏心套的圆周相对位置可调整，其轴心距离发生改变，使抛光盘获得不同公转半径；在调整不同公转半径的同时，外部整体的重心不发生改变，始终与主轴旋转中心基本保持一致。

2.根据权利要求1所述的一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，其特征还在于：主轴带动连接套转动，连接套带动大偏心套转动，大偏心套通过压紧块带动小偏心套转动，小偏心套在转动过程中围绕主轴的轴线做圆周公转转动运动；活塞、抛光轴、抛光盘与缸体一起围绕主轴做公转运动；电机带动右带轮转动，右带轮通过皮带轮带动左带轮转动，左带轮通过键带动缸体自转运动；缸体通过滑动轴带动活塞、抛光轴、抛光盘自转运动；缸体、活塞、抛光轴、抛光盘围绕主轴轴线转动，同时围绕各自自身轴线旋转运动，既有自转运动，又有公转运动；松开压紧块，使大偏心套与小偏心套有转动间隙，通过转动上端盖带动小偏心套与大偏心套作相对圆周转动运动；小偏心套与大偏心套自身轴线相偏转产生距离，即偏心距离；调整好偏心距离后，锁紧压紧块。

3.根据权利要求1所述的一种用于高转速抛光头转动平衡的双偏心套调整装置，其特征还在于：抛光盘与缸体绕自转轴O₁转动，又绕主轴轴线O₂转动，转速分别为ω₁和ω₂，e是偏心距离；当自转轴O₁与主轴的轴线O₂重合时，偏心距离e为0，当自转轴O₁转到自转轴O₃的位置时，偏心距离e为最大值，偏心距离的轨迹为：以O₂为圆心，以O₁O₃为直径的圆。

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