本發明屬于精密加工研磨拋光領域，涉及一種研磨拋光機及其方法。

背景技術：

隨著科學技術的進步，研磨拋光機在精密加工拋光領域扮演者越來越重要的角色。

拋光機是一種對產品表面進行研磨獲取表面精度更高的產品的拋光設備。傳統的研磨拋光機以機械拋光為主，由機架、機架上的拋光輪、拋光輪上的拋光織物及驅動拋光輪的驅動電機等組成，但是在加工過程中其表現出效率低下、加工精度、穩定性差等狀況，很難達到所希望的高品質無劃傷外觀。現階段市面上平面拋光機大致有擺臂式平面拋光機、砝碼加壓拋光機、行星式平面拋光機等，前者工件夾具有偏轉力矩，采用氣缸傾斜加壓，在高速研磨時，易造成工件跑飛造成傷害；砝碼加壓拋光機適用于實驗室精密加工；后者是目前應用最廣泛的行星式平面拋光機，它可以完成對陶瓷、藍寶石等材料的精密研磨加工，但是在加工大型工件方面仍有所欠缺。

查閱相關專利，公開號為cn103862355a的中國專利申請公開了一種拋光機，其整體采用龍門式結構，包括砂帶機構、柔性磨頭、直線軸、擺動軸和旋轉軸，變頻電機驅動砂帶機構上砂帶運動；公開號為cn205799205u的中國專利申請公開了一種拋光機，包括:殼體，研磨座，研磨座設置在殼體上，均壓裝置，均壓裝置包括至少四壓頭、驅動件和至少兩從動件。

技術實現要素：

本發明提供了一種研磨拋光機，其技術方案如下：

一種研磨拋光機，包括底部研磨機構和頂部加壓機構兩部分，研磨機構由機架、電機、聯軸器、固定支架、運動工作臺、凸輪機構、研磨盤、懸臂梁、第一連桿、第三連桿、第二連桿構成；加壓機構由施壓頂針、固定卡針、旋轉砝碼架、砝碼轉動桿、螺旋砝碼、夾具組成；

機架上固定了兩個懸臂梁，每個懸臂梁上分別安裝有一個加壓機構，兩個加壓機構分別在夾具的左右兩邊施加壓力，每個懸臂梁前端固定有兩個伸出桿，伸出桿與旋轉砝碼架鉸接，旋轉砝碼架一端有螺紋，兩個螺旋砝碼通過螺旋連接方式連接在旋轉砝碼架上，旋轉砝碼架上側固定有砝碼轉動桿，轉動砝碼轉動桿可以帶動旋轉砝碼架旋轉，懸臂梁前端有一個孔，孔中放置有一根施壓頂針，旋轉砝碼架通過砝碼轉動桿放下時，將施壓頂針往下頂住夾具，旋轉砝碼架通過砝碼轉動桿抬起時，懸臂梁孔中的彈簧將施壓頂針頂起，螺旋砝碼往前后兩個方向旋可以改變旋轉砝碼架上的力矩，進而改變旋轉砝碼架對施壓頂針的壓力，從而控制加工載荷的變化，懸臂梁前端還固定有固定卡針用于卡住夾具；

電機通過固定支架固定在機架上，電機通過聯軸器連接凸輪機構，電機轉動帶動凸輪機構轉動，機架上平面安裝有運動工作臺，運動工作臺可以在機架上平面做平面運動，運動工作臺中間開孔，孔中設置凸輪機構，凸輪機構外側曲線和運動工作臺內孔曲線在凸輪機構旋轉中間隔接觸，凸輪機構轉動帶動運動工作臺運動，運動工作臺上側安裝了研磨盤，運動工作臺內側兩邊分別通過第一連桿、第二連桿連接機架，第三連桿則在第一連桿、第二連桿的鉸鏈中間將兩側連桿連接起來，該連桿組用于限定運動工作臺的運動范圍。

夾具特征在于，夾具兩側分別有頂針孔和卡位孔，施壓頂針頂在頂針孔中，實現給夾具施加壓力，固定卡針卡在卡位孔中，限制了夾具的自由度，防止移動，夾具對工件的夾持可以是機械夾持也可以是粘結夾持。

底部研磨機構第一連桿、第三連桿、第二連桿、以及凸輪機構組成的機構限制運動工作臺的轉動范圍；工作時電機通過聯軸器提供動力源帶動凸輪機構實現回轉運動，凸輪機構帶動運動工作臺平面曲線運動，此時安裝于運動工作臺之上的研磨盤平面曲線運動完成對工件的研磨拋光工作；加壓機構設于兩側懸臂梁上端滿足對夾具的夾緊要求，在操作時將砝碼轉動桿旋轉抬起，夾持工件后的夾具放在研磨盤上，施壓頂針頂住夾具的頂針孔，固定卡針卡入夾具的卡位孔，限制夾具自由度，放下砝碼轉動桿，將螺旋砝碼前后旋轉，給定壓力，完成加壓工作。

所述的底部研磨機構中的運動工作臺平面可以是正方形、長方形、圓、正五邊形、正六邊形、多邊形等，中間的開孔可以是正方形，圓形，多邊形，曲線形，多選段形中的一種。

頂部加壓機構砝碼可以前后移動改變力矩進而改變施壓頂針對夾具的壓力，以滿足不同場合對加工載荷不同的要求。

底部研磨機構中的運動工作臺(4)平面可以是正方形、長方形、圓形、正五邊形、正六邊形、多邊形中的一種，中間的開孔可以是正方形，圓形，多邊形，曲線形，多選段形中的一種。

本研磨拋光機獨特的研磨連桿構件的設計使得工件在整個加工過程中更趨于平穩狀態具有結構簡單、研磨盤穩定性高、加工精度高、性能優良等特點。所使用的加壓機構與回轉機構能更好的精確地保持加工過程的穩定性與通過不斷調整適應加工過程壓力的不斷變化。

附圖說明

圖1為研磨拋光機的結構示意圖(立體圖一)；

圖2為研磨拋光機的結構示意圖(立體圖二)；

圖3為研磨拋光機工件夾緊與整體示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。

如圖1-3所示的一種研磨拋光機，主要包括研磨機構和加壓機構兩部分。研磨機構由機架1、電機2、聯軸器16、固定支架3、運動工作臺4、凸輪機構15、研磨盤5、懸臂梁11、第一連桿12、第三連桿13、第二連桿14構成；加壓機構由施壓頂針6、固定卡針7、旋轉砝碼架8、砝碼轉動桿9、螺旋砝碼10、夾具17組成。

加壓機構特征在于，機架1上固定了兩個懸臂梁11，每個懸臂梁11分別安裝了一個加壓機構，兩個加壓機構分別在夾具的左右兩邊施加壓力，每個懸臂梁11前端固定了兩個伸出桿，伸出桿通過螺旋機構連接旋轉砝碼架8，旋轉砝碼架8一端有螺紋，兩個螺旋砝碼10通過螺旋連接方式連接在旋轉砝碼架8上，在旋轉砝碼架8上一端上側固定有砝碼轉動桿9，轉動砝碼轉動桿9可以帶動旋轉砝碼架8旋轉，懸臂梁11前端有一個孔，孔中放置了一根施壓頂針6，旋轉砝碼架8通過砝碼轉動桿9放下時，將施壓頂針6往下頂住夾具，旋轉砝碼架8通過砝碼轉動桿9抬起時，懸臂梁11孔中的彈簧將施壓頂針6頂起，螺旋砝碼10往前后兩個方向旋可以改變旋轉砝碼架8上的力矩，進而改變旋轉砝碼架8對施壓頂針6的壓力，從而控制加工載荷的變化，懸臂梁11前端還固定了固定卡針7用于卡住夾具。

研磨機構特征在于，電機2通過固定支架3固定在機架1上，電機2通過聯軸器16連接了凸輪機構15，電機2轉動帶動了凸輪機構15轉動，機架上平面通過平面連接方式安裝了運動工作臺4，即運動工作臺4可以在機架上平面平面運動，運動工作臺4中間開孔，孔中配合了凸輪機構15，凸輪機構15外側曲線和運動工作臺4內孔曲線，旋轉中在不同地方接觸，凸輪機構15轉動帶動了運動工作臺4，由于凸輪和運動工作臺4中的凸輪配合孔可以任意形狀，運動工作臺4的平面運動方式也將隨凸輪曲線發生變化，運動工作臺4上側安裝了研磨盤5，進而研磨盤5的運動軌跡發生變化；運動工作臺4內側兩邊分別通過第一連桿12、第二連桿14連接了機架，第三連桿13則在第一連桿12、第二連桿14的鉸鏈中間將兩側連桿連接起來，該連桿組可以限定運動工作臺4的運動范圍。

夾具17特征在于，夾具17兩側分別有頂針孔和卡位孔，施壓頂針6頂在頂針孔中，實現給夾具施加壓力，固定卡針7卡在卡位孔中，限制了夾具的自由度，防止移動，夾具對工件的夾持為機械夾持。

其中研磨機構中的運動工作臺4平面可以是正方形、長方形、圓、正五邊形、正六邊形等，在本實施例中采取正方形平面運動工作臺。

其具體操作步驟為：

1)操作時將夾持工件后的夾具放在研磨盤上，施壓頂針6頂住夾具的頂針孔，固定卡針7卡入夾具的卡位孔，限制夾具自由度，放下砝碼轉動桿9，將螺旋砝碼10前后旋轉，給定壓力，完成加壓工作；

2)按下電源開關，電機2通過聯軸器(16)提供動力源帶動凸輪機構15做回轉運動，凸輪機構(15)帶動運動工作臺(4)平面曲線運動，此時安裝于運動工作臺(4)之上的研磨盤5平面曲線運動完成對工件的研磨拋光工作。