本发明涉及一种加速度计安装面研磨装置，包括工作台，外框，三个小导轨，三个小滑块，三个C形连接件，调整平板，大滑块，大导轨，立板，研磨盘，转台以及传感器；在现场生产中，该装置的三个竖直直线运动副成三角形布置，并且与调整平板柔性连接，三个竖直直线运动副上的滑块通过在竖直方向上做往复运动，可以实现调整平板的任意角度偏摆，使固定在调整平板上的零件完成空间角度的偏摆，对零件的某一平面进行斜面研磨修整。本发明利用杠杆原理将研磨的微小位移进行放大，利用相似三角形的原理，将研磨件的位移控制换算成放大后的位移，便于精确控制，提高了加工精度。
1.一种加速度计安装面研磨装置，其特征在于：包括工作台(1)，外框(2)，3个小导轨，三个小滑块，三个C形连接件，调整平板(6)，大滑块(13)，大导轨(14)，立板(15)，研磨盘(16)，转台(17)，控制器以及传感器；
研磨盘(16)放置在转台(17)上，转台(17)设置在工作台(1)上，转台(17)驱动研磨盘(16)旋转研磨；
调整平板(6)的夹持点共三个，每个夹持点通过一个C形连接件夹持，调整平板(6)中间为通孔；调整平板(6)与C形连接件为球面连接，使得调整平板(6)能够相对于C形连接件偏摆；
每个C形连接件通过一个小滑块连接到一个小导轨上，并能够沿小导轨上下移动；三个小导轨固定在外框(2)内，外框(2)通过大滑块(13)连接至大导轨(14)，并在电机的驱动下沿大导轨(14)上下移动，大导轨(14)固定在立板(15)上；
待加工工件(20)通过夹持工装(21)倒装在调整平板(6)上；
传感器检测待加工工件3个待加工区域的位置，并发送给控制器；
控制器，控制大滑块(13)的移动；接收传感器检测的待加工工件3个待加工区域的位置，获取3个待加工区域的研磨量，并根据研磨量分别控制3个小滑块的移动。
2.如权利要求1所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：还包括3个上调整球(18)和3个下调整球(19)，调整平板(6)三个夹持点处上下表面分别具有凹槽，分别用于放置上调整球(18)和下调整球(19)，通过上调整球(18)和下调整球(19)连接至C形连接板的上下连接面。
3.如权利要求2所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：C形连接板的上连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的下端顶紧上调整球(18)，C形连接板的下连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的上端顶紧下调整球(19)。
4.如权利要求1或2所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：传感器为位移传感器，共三个，探测点分别为A′、B′、C′三点，待加工工件的三个待磨区域的中心点分别为A″、B″、C″，3个夹持点分别为ABC；△ABC、△A′B′C′、△A″B″C″三个三角形中心重合，互为相似三角形，△ABC与△A′B′C′的相似比为a；△A′B′C′与△A″B″C″的相似比为b；
调整平板(6)处于初始位置时，探测点在A′、B′、C′的三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1，此时调整平板(6)为水平状态；将待加工工件的夹持工装安装到调整平板(6)上后，三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2；对三个待磨区域的研磨量分别为A0，B0，C0，则控制器计算ABC三个夹持点的移动量计算式为：A点移动量为A移：
5.权利要求1或2所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：调整平板是三角形或矩形或圆形或梯形。
6.权利要求1或2所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：所述小导轨是矩形直线导轨或V形直线导轨或三角形直线导轨或圆柱形直线导轨或异形截面导轨，所述小滑块是滚动滑块或轮式滑块或滑动滑块。
7.权利要求1或2所述的加速度计安装面研磨装置，其特征在于：大导轨(14)和立板(15)的连接方式为拉钉连接、螺钉联接、轴孔铆接、卡钩连接、铰链连接、胶接或焊接。
8.一种权利要求4所述的加速度计安装面研磨装置进行研磨的方法，其特征在于，步骤如下：(1)将待加工工件(20)安装在夹持工装(21)上并锁紧；研磨装置启动后，控制器记录三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1；
(2)将夹持工装(21)安装到调整平板(6)上，使得待加工工件(20)与调整平板(6)相互固定；控制器记录三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2；
(3)驱动大滑块(13)沿大导轨(14)向下移动，直到待研磨工件接触研磨盘；
(4)根据输入的三个待磨区域的研磨量A0，B0，C0，控制器计算三个夹持点的移动量A移、B移、C移；
(5)按照所计算的移动量A移、B移、C移分别驱动3个小滑块移动，3个传感器分别实时测量待加工工件待加工区域的位置，计算研磨量，当某一研磨量区域达到设定的研磨量时，停止对应的气缸驱动，三个区域均研磨完成后，电机驱动整个调整平板(6)向上移动，完成研磨。
9.一种权利要求8所述的研磨的方法，其特征在于，在待研磨工件接触研磨盘之前，在研磨盘上涂抹研磨膏。
一种加速度计安装面研磨装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种加速度计安装面研磨装置，属于机械加工领域。
背景技术
[0002] 在机械加工工艺中，研磨加工工艺精度较高，且一般是机加工的最后一道工序，因此，对于加工设备的要求很高。并且研磨加工的表面多种，可以为平面、圆柱面、椭圆面、圆弧面、不规则表面等，目前，对于高精度的研磨加工，机械结构装置一般都是较复杂，且经济性较差。
[0003] 实际加工生产中，如石英加速度计的倾斜面加工，该加工的表面是三个小凸台面，每一个研磨面的研磨量不一致且精度都为微米级。现有的加工方法是手工依次对其进行研磨加工，加工精度难以保证，强度高、效率低，还没有很好的解决这类问题。
[0004] 如何根据待加工工件每个加工面研磨量要求的不同，一次性自动加工得到不同的安装面，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加速度计安装面研磨装置，能够针对现场生产工艺的实际要求，调整零件的空间姿态偏摆，对零件的某一平面进行倾斜面研磨加工修整，得到所需的平面。
[0006] 本发明目的通过如下技术方案予以实现：
[0007] 提供一种加速度计安装面研磨装置，包括工作台，外框，3个小导轨，三个小滑块，三个C形连接件，调整平板，大滑块，大导轨，立板，研磨盘，转台，控制器以及传感器；
[0008] 研磨盘放置在转台上，转台设置在工作台上，转台驱动研磨盘旋转研磨；
[0009] 调整平板的夹持点共三个，每个夹持点通过一个C形连接件夹持，调整平板中间为通孔；调整平板与C形连接件为球面连接，使得调整平板能够相对于C形连接件偏摆；
[0010] 每个C形连接件通过一个小滑块连接到一个小导轨上，并能够沿小导轨上下移动；三个小导轨固定在外框内，外框通过大滑块连接至大导轨，并在电机的驱动下沿大导轨上下移动，大导轨固定在立板上；
[0011] 传感器检测待加工工件3个待加工区域的位置，并发送给控制器；
[0012] 控制器，控制大滑块的移动；接收传感器检测的待加工工件3个待加工区域的位置，获取3个待加工区域的研磨量，并根据研磨量分别控制3个小滑块的移动。
[0013] 优选的，还包括3个上调整球和3个下调整球，调整平板三个夹持点处上下表面分别具有凹槽，分别用于放置上调整球和下调整球，通过上调整球和下调整球连接至C形连接板的上下连接面；
[0014] 优选的，C形连接板的上连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的下端顶紧上调整球，C形连接板的下连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的上端顶紧下调整球。
[0015] 优选的，传感器为位移传感器，共三个，探测点分别为A′、B′、C′三点，待加工工件的三个待磨区域的中心点分别为A″、B″、C″，3个夹持点分别为ABC；△ABC、△A′B′C′，△A″B″C″三个三角形中心重合，互为相似三角形，△ABC与△A′B′C′的相似比为a；△A′B′C′与△A″B″C″的相似比为b；
[0016] 调整平板处于初始位置时，探测点在A′、B′、C′的三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1，此时调整平板为水平状态；将待加工工件的夹持工装安装到调整平板上后，三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2；对三个待磨区域的研磨量分别为A0，B0，C0，则控制器计算ABC三个夹持点的移动量计算式为：
[0017] A点移动量为A移：
[0018] A移＝(A2-A1)·a+A0·ab；
[0019] B点移动量为B移：
[0020] B移＝(B2-B1)·a+B0·ab；
[0021] C点移动量为C移：
[0022] C移＝(C2-C1)·a+C0·ab。
[0023] 优选的，调整平板是三角形或矩形或圆形或梯形。
[0024] 优选的，所述小导轨是矩形直线导轨或V形直线导轨或三角形直线导轨或圆柱形直线导轨或异形截面导轨，所述小滑块是滚动滑块或轮式滑块或滑动滑块。
[0025] 优选的，大导轨(14)和立板(15)的连接方式为拉钉连接、螺钉联接、轴孔铆接、铆接或卡钩连接、铰链连接、自铆或胀接或胶接或、缝联接或焊接。
[0026] 提供一种所述的加速度计安装面研磨装置进行研磨的方法，步骤如下：
[0027] (1)将待加工零件安装在夹持工装上并锁紧；研磨装置启动后，控制器记录三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1；
[0028] (2)将夹持工装安装到调整平板上，使得加工零件与调整平板相互固定；控制器记录三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2；
[0029] (3)驱动大滑块沿大导轨向下移动，直到待研磨工件接触研磨盘；
[0030] (4)根据输入的三个待磨区域的研磨量A0，B0，C0，控制器计算三个夹持点的移动量A移、B移、C移；
[0031] (5)按照所计算的移动量A移、B移、C移分别驱动3个小滑块移动，3个传感器分别实时测量待加工工件待加工区域的位置，计算研磨量，当某一研磨量区域达到设定的研磨量时，停止对应的气缸驱动，三个区域均研磨完成后，电机驱动整个调整平板向上移动，完成研磨。
[0032] 优选的，在待研磨工件接触研磨盘之前，在研磨盘上涂抹研磨膏。
[0033] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0034] (1)在现场生产中，该装置的三个竖直直线运动副成三角形布置，并且与调整平板柔性连接，三个竖直直线运动副上的滑块通过在竖直方向上做往复运动，可以实现调整平板的任意角度偏摆，使固定在调整平板上的零件完成空间角度的偏摆，对零件的某一平面进行斜面研磨修整。
[0035] (2)本发明利用杠杆原理将研磨的微小位移进行放大，利用相似三角形的原理，将研磨件的位移控制换算成放大后的位移，便于精确控制，提供了加工精度。
[0036] (3)本发明实现了加速度计安装面的自动加工，避免了由于人工操作对于经验的依赖性，提高了成品的一致性和加工效率。
附图说明
[0037] 图1为本发明的加速度计安装面研磨装置的结构示意图。
[0038] 图2为C形连接板与调整平板的连接方式示意图；
[0039] 图3为传感器探测点、调整平板夹持点、待加工零件比例关系示意图；
[0040] 图4为待加工零件安装示意图。
具体实施方式
[0041] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实例进行详细描述。
[0042] 本发明提供一种加速度计安装面研磨装置，如图1所示，为该装置的结构示意图，该装置包括工作台1，外框2，第一导轨3，第一小滑块4，第一C形连接件5，调整平板6，第二导轨7，第二C形连接件8，第二小滑块9，第三C形连接件10，第三小滑块11，第三导轨12，大滑块13，大导轨14，立板15，研磨盘16，转台17，上调整球18，下调整球19，控制器以及传感器。
[0043] 研磨盘16放置在转台17上，转台17设置在工作台1上，转台17驱动研磨盘16旋转研磨；研磨盘连接在转台上，研磨盘研磨面与转台回转轴线垂直。
[0044] 调整平板6为的夹持点构成三角形结构，如图3所示，三角形的三个定点分别为ABC，调整平板6中间为通孔，露出待加工件的夹持工装；每个夹持点通过一个C形连接件夹持，3个C形连接件分别为第一C形连接件5、第二C形连接件二8和第三C形连接件10，3个C形连接件结构相同，包括上下对置的上连接面、下连接面，以及上连接面和下连接面之间的侧立面；第一C形连接件5通过第一小滑块4连接至第一导轨3，并可在第一气缸的驱动下沿第一导轨3上下移动，第二C形连接件二8通过第二小滑块9连接至第二导轨7，并可在第二气缸的驱动下沿第二导轨7上下移动，第三C形连接件10通过第三小滑块11连接至第三导轨12，并可在第三气缸的驱动下沿第三导轨12上下移动。
[0045] 第一导轨3、第二导轨7以及第三导轨12固定在外框2内，外框2通过大滑块13连接至大导轨14，并在电机的驱动下沿大导轨14上下移动，大导轨14固定在立板15上。
[0046] 如图2所示，为C形连接板与调整平板的连接方式示意图，调整平板6三个角上下表面分别具有弧面凹槽，分别上调整球18和下调整球19相匹配，通过上调整球18和下调整球19连接至C形连接板的上下连接面。C形连接板的上连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的下端顶紧上调整球18，C形连接板的下连接面具有凹槽，凹槽内设置弹簧，弹簧的上端顶紧下调整球19。
[0047] 传感器固定在调整平板6的上方，通过调整平板6的通孔检测待加工工件的位置。如图3所示，传感器为位移传感器，共三个，探测点分别为A′B′C′三点，待加工工件的三个待磨区域的中心点分别为A″B″C″。由图可知，三个气缸与调整平板6的接触点构成一个三角形，为△ABC；三个传感器构成的三角形，设为△A′B′C′，零件上的三个待磨区域的中心点构成的三角形，为△A″B″C″，并且这三个三角形中心重合，互为相似三角形，构成的比例关系分别为：△ABC与△A′B′C′的相似比为a；△A′B′C′与△A″B″C″的相似比为b。调整平板6处于初始位置时，控制器接收三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1，此时调整平板6为水平状态；将待加工工件的夹持工装安装到调整平板6上后，控制器接收三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2，此时调整平板6产生了微小的倾斜，因此需要在计算位移时，消除该误差。对三个待磨区域的研磨量分别为A0，B0，C0，则三个气缸驱动调整平板6的移动量计算式为：
[0048] 对应A点的气缸驱动的直线移动量为：
[0049]
[0050] 对应B点的气缸驱动直线移动量为：
[0051]
[0052] 对应C点的气缸驱动直线移动量为：
[0053] 。
[0054] 控制器，控制电机驱动大滑块移动；接收传感器检测的待加工工件3个待加工区域的位置，获取3个待加工区域的研磨量，并根据研磨量分别控制3个小滑块的移动；控制器接收三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1以及A2，B2，C2，进行偏移量误差计算，并根据研磨量要求值A0，B0，C0，计算三个气缸驱动调整平板6的移动量。
[0055] 在实际的操作中，第一导轨3和第二导轨7和第三导轨12和大导轨14为竖直安装，都与转台17的回转轴线平行，研磨盘16研磨面与转台17的回转轴线垂直。竖直直线运动副一和竖直直线运动副二和竖直直线运动副三成任意三角形布置；第一导轨3和第二导轨7和第三导轨12和大导轨14为矩形直线导轨或V形直线导轨或三角形直线导轨或圆柱形直线导轨或异形截面导轨；第一小滑块4和第二小滑块9和第三小滑块11和大滑块13为滚动滑块或轮式滑块或滑动滑块；调整平板6为三角形或矩形或圆形或梯形，面积能够覆盖夹持点构成的三角形结构。
[0056] 本发明的工作过程如下：
[0057] (1)参见图4，将待加工零件20安装在夹持工装21上并锁紧；研磨装置启动后，记录三个传感器的输出值分别为A1，B1，C1；
[0058] (2)将夹持工装21安装到调整平板6上，使得加工零件20与调整平板6相互固定；记录三个传感器的输出值分别为A2，B2，C2；
[0059] (3)控制器控制电机驱动大滑块13沿大导轨14向下移动，直到待研磨工件接触研磨盘；
[0060] (4)根据输入的三个待磨区域的研磨量A0，B0，C0，计算三个气缸驱动调整平板6的移动量，算式为：
[0061] 对应A点的气缸驱动的直线移动量为：
[0062]
[0063] 对应B点的气缸驱动直线移动量为：
[0064]
[0065] 对应C点的气缸驱动直线移动量为：
[0066]
[0067] (5)按照所计算的直线移动量分别驱动3个小滑块移动，3个传感器分别实时检测待加工工件的位置，计算研磨量，当某一研磨量区域达到设定的研磨量时，停止对应的气缸驱动，三个区域均研磨完成后，电机驱动整个调整平板6向上移动，完成研磨，拆卸下夹持工装，卸下待加工工件。
[0068] 优选的，在待研磨工件接触研磨盘之前，在研磨盘上涂抹研磨膏。
[0069] 第一导轨3、第二导轨7、第三导轨12和外框2连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0070] 第一小滑块4和第一C形连接件一5连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0071] 第二小滑块9和第二C形连接件8连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0072] 第三滑块11和第三C形连接件10连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0073] 第一C形连接件5、第二C形连接件8、第三C形连接件10和调整平板6连接，其连接方式为柔性连接；
[0074] 大滑块13和外框2连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0075] 大导轨14和立板15连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0076] 立板15和工作台1连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接；
[0077] 研磨盘16和转台17连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接、压块固定、压板固定。
[0078] 转台17和工作台1连接，其连接方式包括：拉钉连接、螺钉联接、抽孔铆接、TOX铆接、卡钩连接、铰链连接、焊接、自铆、胶接、胀接、咬缝联接。
[0079] 以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0080] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
