1.本发明涉及研磨装备技术领域，尤其涉及一种宽范围加工的自动研磨装置。
背景技术：2.特殊关键零部件的研磨主要分为人工研磨和机械研磨，其中人工研磨即将工件放在水磨砂纸上手动研磨，砂纸的粗糙度由高到低逐步递进，但研磨过程中存在工件表面受力不均匀，加工工件的平整度难以保证，研磨效率低等问题；机械研磨即通过电机带动砂盘高速旋转，通过手动加压或者利用电机带动辅助夹持结构将工件加压在研磨盘上，但手持工件在高速转盘上加压安全系数低，且无法确保样件研磨时与研磨盘的平行度，易造成工件偏磨，致使良品率较低。
3.目前市场上关于零件的超精密研磨都需要经历粗磨、精磨、粗抛、精抛等一系列过程，但大多研磨装置的加工范围有限，后续还需要配备其它研抛装置进行更高精度表面的研磨，造成加工成本居高不下、生产效率低等现象。另外根据实际加工需求，针对不同材质工件的表面初始精度需选择不同磨粒径的砂纸进行加工，每加工一种工件都需要对砂纸进行更换，生产效率低，自动化程度不高，不适用于大批量加工。
技术实现要素：4.本发明目的在于，提供一种加工范围广，可涵盖粗磨、精磨、粗抛的加工装置，具有减少更换次数，可自动化控制调节，加工效率高等优点。
5.为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种宽范围加工的自动研磨装置是由第一螺栓、立柱、第一螺母、横梁、第一电机、横向滑台、第二螺栓、第二电机、纵向滑台、第三螺栓、l型连接板、手指气动夹具、连接块、第四螺栓、机架、第五螺栓、无级调速电机、u型连接板、第二螺母、第三螺母、第六螺栓、第二轴承座、第一联轴器、第一传动轴、第一带轮、第二带轮、第一紧固螺钉、第二传动轴、第三轴承座、第一轴承座、第二联轴器、第三传动轴、第四轴承座、粗磨盘、压板、第七螺栓、精磨盘、积水板、第五传动轴、第七轴承座、第三联轴器、第六轴承座、第四传动轴、第二紧固螺钉、第三带轮、第五轴承座、第八螺栓、第四螺母、角码、水龙头、水管、抽水泵、水箱、操作台、工件组成；所述夹具运动机构是由第一螺栓、立柱、第一螺母、横梁、第一电机、横向滑台、第二螺栓、第二电机、纵向滑台、第三螺栓、l型连接板、手指气动夹具、连接块、第四螺栓以及工件组成；所述立柱通过第一螺栓和第一螺母与横梁连接，所述横梁通过第二螺栓与横向滑台连接；所述第一电机安装在横向滑台上，所述纵向滑台通过第二螺栓与横向滑台连接，所述第二电机安装在纵向滑台上；所述l型连接板通过第三螺栓安装在纵向滑台上，所述l型连接板与手指气动夹具
连接；所述连接块通过第四螺栓安装在手指气动夹具上；所述工件由连接块进行夹紧固定；所述研磨机构是由机架、第五螺栓、无级调速电机、u型连接板、第二螺母、第三螺母、第六螺栓、第二轴承座、第一联轴器、第一传动轴、第一带轮、第二带轮、第一紧固螺钉、第二传动轴、第三轴承座、第一轴承座、第二联轴器、第三传动轴、第四轴承座、粗磨盘、压板、第七螺栓、精磨盘、积水板、第五传动轴、第七轴承座、第三联轴器、第六轴承座、第四传动轴、第二紧固螺钉、第三带轮、第五轴承座、第八螺栓、第四螺母、角码、水龙头、水管、抽水泵、水箱、操作台组成；所述u型连接板一端通过第五螺栓与机架底层连接，所述u型连接板另一端通过第五螺栓和第二螺母与机架第二层连接；所述无级调速电机通过第五螺栓和第二螺母与u型连接板连接；所述第一传动轴与无级调速电机的电机轴通过第一联轴器连接；所述第一传动轴通过第一轴承座与第一联轴器进行固定；所述第一带轮通过紧固螺钉与第一传动轴进行固定安装；所述第二传动轴两端通过第二轴承座和第三轴承座固定；所述第二轴承座和第三轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述第二带轮通过第一紧固螺钉与第二传动轴进行固定安装；所述第三传动轴与第二传动轴通过第二联轴器进行连接；所述第三传动轴通过第四轴承座和第二联轴器固定；所述第三传动轴顶端设有螺纹孔；所述第四轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述粗磨盘通过压板和第七螺栓安装在第三传动轴上；所述第四传动轴两端通过第五轴承座和第六轴承座固定；所述第五轴承座和第六轴承座通过第八螺栓和第四螺母安装在机架上；所述第三带轮通过第二紧固螺钉与第四传动轴进行固定安装；所述第五传动轴与第四传动轴通过第三联轴器连接，所述第五传动轴通过第七轴承座和第三联轴器固定；所述第五传动轴顶端设有螺纹孔；所述第七轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述精磨盘通过压板和第七螺栓安装在第五传动轴上；所述积水板通过角码、第五螺栓和第二螺母安装在机架上；所述抽水泵和水箱安装在机架上，所述水龙头安装在积水板上，所述抽水泵、水箱、水龙头通过水管连接；所述操作台安装在机架左侧；所述粗磨盘表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；所述精磨盘表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；所述第一传动轴、第二传动轴、第四传动轴通过带轮传动。
6.本发明所述的一种宽范围加工的自动研磨装置的优点在于：本发明研磨装置相比较于现有研磨机的研磨范围要宽，且研磨盘沿半径方向的不同环形区域覆盖多种粒径尺度的磨粒，可根据研磨需求自主选择研磨盘不同磨粒区域进行粗磨、精磨、粗抛、精抛加工，且
无需频繁更换研磨盘，减少更换次数，提高加工效率；本装置中夹持工件的夹具运动机构可实现x/z轴方向的运动定位，确保研磨时工件始终均匀受压和表面均匀去除，并保障操作人员安全。
附图说明
7.图1是本发明一种宽范围加工的自动研磨装置整体结构图。
8.图2是本发明一种宽范围加工的自动研磨装置夹具运动机构的结构图。
9.图3是本发明一种宽范围加工的自动研磨装置研磨机构的结构图。
10.图4是本发明一种宽范围加工的自动研磨装置的部分视图。
11.图中，（1）第一螺栓、（2）立柱、（3）第一螺母、（4）横梁、（5）第一电机、（6）横向滑台、（7）第二螺栓、（8）第二电机、（9）纵向滑台、（10）第三螺栓、（11）l型连接板、（12）手指气动夹具、（13）连接块、（14）第四螺栓、（15）机架、（16）第五螺栓、（17）无级调速电机、（18）u型连接板、（19）第二螺母、（20）第三螺母、（21）第六螺栓、（22）第二轴承座、（23）第一联轴器、（24）第一传动轴、（25）第一带轮、（26）第二带轮、（27）第一紧固螺钉、（28）第二传动轴、（29）第三轴承座、（30）第一轴承座、（31）第二联轴器、（32）第三传动轴、（33）第四轴承座、（34）粗磨盘、（35）压板、（36）第七螺栓、（37）精磨盘、（38）积水板、（39）第五传动轴、（40）第七轴承座、（41）第三联轴器、（42）第六轴承座、（43）第四传动轴、（44）第二紧固螺钉、（45）第三带轮、（46）第五轴承座、（47）第八螺栓、（48）第四螺母、（49）角码、（50）水龙头、（51）水管、（52）抽水泵、（53）水箱、（54）操作台、（55）工件。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明如图1、图2、图3和图4所示，一种宽范围加工的自动研磨装置是由第一螺栓（1）、立柱（2）、第一螺母（3）、横梁（4）、第一电机（5）、横向滑台（6）、第二螺栓（7）、第二电机（8）、纵向滑台（9）、第三螺栓（10）、l型连接板（11）、手指气动夹具（12）、连接块（13）、第四螺栓（14）、机架（15）、第五螺栓（16）、无级调速电机（17）、u型连接板（18）、第二螺母（19）、第三螺母（20）、第六螺栓（21）、第二轴承座（22）、第一联轴器（23）、第一传动轴（24）、第一带轮（25）、第二带轮（26）、第一紧固螺钉（27）、第二传动轴（28）、第三轴承座（29）、第一轴承座（30）、第二联轴器（31）、第三传动轴（32）、第四轴承座（33）、粗磨盘（34）、压板（35）、第七螺栓（36）、精磨盘（37）、积水板（38）、第五传动轴（39）、第七轴承座（40）、第三联轴器（41）、第六轴承座（42）、第四传动轴（43）、第二紧固螺钉（44）、第三带轮（45）、第五轴承座（46）、第八螺栓（47）、第四螺母（48）、角码（49）、水龙头（50）、水管（51）、抽水泵（52）、水箱（53）、操作台（54）、工件（55）组成；如图2所示，所述夹具运动机构是由第一螺栓（1）、立柱（2）、第一螺母（3）、横梁
（4）、第一电机（5）、横向滑台（6）、第二螺栓（7）、第二电机（8）、纵向滑台（9）、第三螺栓（10）、l型连接板（11）、手指气动夹具（12）、连接块（13）、第四螺栓（14）以及工件（55）组成；所述立柱（2）通过第一螺栓（1）和第一螺母（3）与横梁（4）连接，所述横梁（4）通过第二螺栓（7）与横向滑台（6）连接；所述第一电机（5）安装在横向滑台（6）上，所述纵向滑台（9）通过第二螺栓（7）与横向滑台（6）连接，所述第二电机（8）安装在纵向滑台（9）上；所述l型连接板（11）通过第三螺栓（10）安装在纵向滑台（9）上，所述l型连接板（11）与手指气动夹具（12）连接；所述连接块（13）通过第四螺栓（14）安装在手指气动夹具（12）上；所述工件（55）由连接块（13）进行夹紧固定；如图3所示，所述研磨机构是由机架（15）、第五螺栓（16）、无级调速电机（17）、u型连接板（18）、第二螺母（19）、第三螺母（20）、第六螺栓（21）、第二轴承座（22）、第一联轴器（23）、第一传动轴（24）、第一带轮（25）、第二带轮（26）、第一紧固螺钉（27）、第二传动轴（28）、第三轴承座（29）、第一轴承座（30）、第二联轴器（31）、第三传动轴（32）、第四轴承座（33）、粗磨盘（34）、压板（35）、第七螺栓（36）、精磨盘（37）、积水板（38）、第五传动轴（39）、第七轴承座（40）、第三联轴器（41）、第六轴承座（42）、第四传动轴（43）、第二紧固螺钉（44）、第三带轮（45）、第五轴承座（46）、第八螺栓（47）、第四螺母（48）、角码（49）、水龙头（50）、水管（51）、抽水泵（52）、水箱（53）、操作台（54）组成；所述u型连接板（18）一端通过第五螺栓（16）与机架（15）底层连接，所述u型连接板（18）另一端通过第五螺栓（16）和第二螺母（19）与机架（15）第二层连接；所述无级调速电机（17）通过第五螺栓（16）和第二螺母（19）与u型连接板（18）连接；所述第一传动轴（24）与无级调速电机（17）的电机轴通过第一联轴器（23）连接；所述第一传动轴（24）通过第一轴承座（30）与第一联轴器（23）进行固定；所述第一带轮（25）通过紧固螺钉与第一传动轴（24）进行固定安装；所述第二传动轴（28）两端通过第二轴承座（22）和第三轴承座（29）固定；所述第二轴承座（22）和第三轴承座（29）通过第六螺栓（21）和第三螺母（20）安装在机架（15）上；所述第二带轮（26）通过第一紧固螺钉（27）与第二传动轴（28）进行固定安装；所述第三传动轴（32）与第二传动轴（28）通过第二联轴器（31）进行连接；所述第三传动轴（32）通过第四轴承座（33）和第二联轴器（31）固定；所述第三传动轴（32）顶端设有螺纹孔；所述第四轴承座（33）通过第六螺栓（21）和第三螺母（20）安装在机架（15）上；所述粗磨盘（34）通过压板（35）和第七螺栓（36）安装在第三传动轴（32）上；所述第四传动轴（43）两端通过第五轴承座（46）和第六轴承座（42）固定；所述第五轴承座（46）和第六轴承座（42）通过第八螺栓（47）和第四螺母（48）安装在机架（15）上；所述第三带轮（45）通过第二紧固螺钉（44）与第四传动轴（43）进行固定安装；所述第五传动轴（39）与第四传动轴（43）通过第三联轴器（41）连接，所述第五传动
轴（39）通过第七轴承座（40）和第三联轴器（41）固定；所述第五传动轴（39）顶端设有螺纹孔；所述第七轴承座（40）通过第六螺栓（21）和第三螺母（20）安装在机架（15）上；所述精磨盘（37）通过压板（35）和第七螺栓（36）安装在第五传动轴（39）上；所述积水板（38）通过角码（49）、第五螺栓（16）和第二螺母（19）安装在机架（15）上；如图1和图4所示，所述抽水泵（52）和水箱（53）安装在机架（15）上，所述水龙头（50）安装在积水板（38）上，所述抽水泵（52）、水箱（53）、水龙头（50）通过水管（51）连接；所述操作台（54）安装在机架（15）左侧；所述粗磨盘（34）表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；表面半径50mm至100mm设置为240目，表面半径100mm至200mm设置为180目，表面半径200mm至300mm设置为120目；所述精磨盘（37）表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；表面半径50mm至100mm设置为600目，表面半径100mm至200mm设置为400目，表面半径200mm至300mm设置为320目；所述第一传动轴（24）、第二传动轴（28）、第四传动轴（43）通过带轮传动。
14.本发明一种宽范围加工的自动研磨装置的具体实施方式以及工作原理如下：s101，装置通电，将工件（55）安装在夹具上，操纵操作台（54）控制第一电机（5）和第二电机（8）的启停，可以控制夹具横向（即x轴）和纵向（即z轴）的移动；s102，操纵操作台（54）控制无级调速电机（17）的输出轴转动，无级调速电机（17）通过第一联轴器（23）驱动第一传动轴（24）和第一带轮（25）转动，第一带轮（25）通过带传动将动力同时传递给第二带轮（26）和第三带轮（45），进而分别驱动第二传动轴（28）和第四传动轴（43）转动，并分别通过第二联轴器（31）和第三联轴器（41）驱动第三传动轴（32）和第五传动轴（39）旋转，最终驱动粗磨盘（34）和精磨盘（37）旋转；根据第一带轮（25）、第二带轮（26）、第三带轮（45）的节径比设置传动比，使粗磨盘（34）转速为精磨盘（37）转速的一半；s103，操作台（54）控制工件（55）与粗/精磨盘接触时，可以通过水龙头（50）提供冷却液，防止工件（55）表面的灼伤，冷却液在高速转盘上会甩出，滑落在积水板（38）中；抽水泵（52）通过积水板（38）中的排水孔将甩出的冷却液抽取并送至水箱（53），冷却液从水箱（53）通过水管（51）至水龙头（50）排出，以实现冷却液的循环利用，不产生浪费，避免污染。
15.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“一号”、“二号”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
16.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
技术特征：1.一种宽范围加工的自动研磨装置，其特征在于，包括：第一螺栓、立柱、第一螺母、横梁、第一电机、横向滑台、第二螺栓、第二电机、纵向滑台、第三螺栓、l型连接板、手指气动夹具、连接块、第四螺栓、机架、第五螺栓、无级调速电机、u型连接板、第二螺母、第三螺母、第六螺栓、第二轴承座、第一联轴器、第一传动轴、第一带轮、第二带轮、第一紧固螺钉、第二传动轴、第三轴承座、第一轴承座、第二联轴器、第三传动轴、第四轴承座、粗磨盘、压板、第七螺栓、精磨盘、积水板、第五传动轴、第七轴承座、第三联轴器、第六轴承座、第四传动轴、第二紧固螺钉、第三带轮、第五轴承座、第八螺栓、第四螺母、角码、水龙头、水管、抽水泵、水箱、操作台、工件；所述夹具运动机构是由第一螺栓、立柱、第一螺母、横梁、第一电机、横向滑台、第二螺栓、第二电机、纵向滑台、第三螺栓、l型连接板、手指气动夹具、连接块、第四螺栓以及工件组成；所述立柱通过第一螺栓和第一螺母与横梁连接，所述横梁通过第二螺栓与横向滑台连接；所述第一电机安装在横向滑台上，所述纵向滑台通过第二螺栓与横向滑台连接，所述第二电机安装在纵向滑台上；所述l型连接板通过第三螺栓安装在纵向滑台上，所述l型连接板与手指气动夹具连接；所述连接块通过第四螺栓安装在手指气动夹具上；所述工件由连接块进行夹紧固定；所述研磨机构是由机架、第五螺栓、无级调速电机、u型连接板、第二螺母、第三螺母、第六螺栓、第二轴承座、第一联轴器、第一传动轴、第一带轮、第二带轮、第一紧固螺钉、第二传动轴、第三轴承座、第一轴承座、第二联轴器、第三传动轴、第四轴承座、粗磨盘、压板、第七螺栓、精磨盘、积水板、第五传动轴、第七轴承座、第三联轴器、第六轴承座、第四传动轴、第二紧固螺钉、第三带轮、第五轴承座、第八螺栓、第四螺母、角码、水龙头、水管、抽水泵、水箱、操作台组成；所述u型连接板一端通过第五螺栓与机架底层连接，所述u型连接板另一端通过第五螺栓和第二螺母与机架第二层连接；所述无级调速电机通过第五螺栓和第二螺母与u型连接板连接；所述第一传动轴与无级调速电机的电机轴通过第一联轴器连接；所述第一传动轴通过第一轴承座与第一联轴器进行固定；所述第一带轮通过紧固螺钉与第一传动轴进行固定安装；所述第二传动轴两端通过第二轴承座和第三轴承座固定；所述第二轴承座和第三轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述第二带轮通过第一紧固螺钉与第二传动轴进行固定安装；所述第三传动轴与第二传动轴通过第二联轴器进行连接；所述第三传动轴通过第四轴承座和第二联轴器固定；所述第三传动轴顶端设有螺纹孔；所述第四轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述粗磨盘通过压板和第七螺栓安装在第三传动轴上；所述第四传动轴两端通过第五轴承座和第六轴承座固定；
所述第五轴承座和第六轴承座通过第八螺栓和第四螺母安装在机架上；所述第三带轮通过第二紧固螺钉与第四传动轴进行固定安装；所述第五传动轴与第四传动轴通过第三联轴器连接，所述第五传动轴通过第七轴承座和第三联轴器固定；所述第五传动轴顶端设有螺纹孔；所述第七轴承座通过第六螺栓和第三螺母安装在机架上；所述精磨盘通过压板和第七螺栓安装在第五传动轴上；所述积水板通过角码、第五螺栓和第二螺母安装在机架上；所述抽水泵和水箱安装在机架上，所述水龙头安装在积水板上，所述抽水泵、水箱、水龙头通过水管连接；所述操作台安装在机架左侧；所述第一传动轴、第二传动轴、第四传动轴通过带轮传动。2.如权利要求1所述的一种宽范围加工的自动研磨装置，其特征在于，所述粗磨盘表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；可选地，表面半径50mm至100mm设置为240目，表面半径100mm至200mm设置为180目，表面半径200mm至300mm设置为120目。3.如权利要求1所述的一种宽范围加工的自动研磨装置，其特征在于，所述精磨盘表面设置有三种磨粒，同一磨粒呈环形分布；可选地，表面半径50mm至100mm设置为600目，表面半径100mm至200mm设置为400目，表面半径200mm至300mm设置为320目。4.如权利要求1所述的一种宽范围加工的自动研磨装置，其特征在于，所述第二带轮与第三带轮的传动比为1:2。
技术总结本发明涉及一种宽范围加工的自动研磨装置，由研磨机构和夹具运动机构两部分组成。本发明相较于现有研磨机的研磨范围要宽，利用机械手夹持工件，可实现X/Z轴方向的运动定位，确保工件研磨时均匀受压和表面均匀去除，解决了因手持工件而造成工件偏磨的问题。同时，本装置设置为双研磨盘形式，每个研磨盘沿半径方向的不同环形区域覆盖多种粒径尺度的磨粒，可根据研磨需求自主选择研磨盘不同磨粒区域进行粗磨、精磨、粗抛、精抛加工，且无需频繁更换研磨盘，减少更换次数，提高加工效率，实现自动化生产，具有加工范围广、生产效率高、安全性高、操作简单等优点。操作简单等优点。操作简单等优点。
技术研发人员：周崇秋 刘婷 贺新升
受保护的技术使用者：浙江师范大学
技术研发日：2022.05.04
技术公布日：2022/7/4
