專利名稱：修整可控型超精密拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種超精密拋光機(jī)(或稱研磨機(jī))。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的研磨、拋光機(jī)在加工工件的過程中，無法在線修整拋光盤(研磨盤)的平面精度，隨著加工過程的不斷進(jìn)行，拋光盤的平面精度會(huì)越來越差，而采用離線式修整平面精度。目前的拋光機(jī)(研磨機(jī))都是非智能化或者是半智能化的，對拋光盤的轉(zhuǎn)速和位置、工件和拋光盤修整環(huán)上施加的載荷都無法精確的進(jìn)行智能化控制，因而很難保證工件在加工過程中獲得極高的平面精度，也很難在較短的時(shí)間內(nèi)獲得高的表面質(zhì)量。存在的缺點(diǎn)1、無法實(shí)現(xiàn)在線修整拋光盤的平面精度；2、延長了加工周期；3、不能完全保證拋光盤的平面度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不當(dāng)?shù)膾伖獗P表面修整，將造成拋光盤表面的惡化，更將造成去除率的下降，且由工件表面的測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)工件表面經(jīng)研磨后存在著極大 的非均勻度。發(fā)明內(nèi)容為了克服已有的拋光機(jī)無法實(shí)現(xiàn)在線修整拋光墊的平面精度、加工周期長、 加工后的工件表面存在極大的非均勻度的不足，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)在線修整拋 光墊的平面精度、使加工周期縮短、加工后的工件表面具有良好的均勻度的修整 可控型超精密拋光機(jī)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是-一種修整可控型超精密拋光機(jī)，包括機(jī)座、拋光盤、拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速 機(jī)構(gòu)和智能控制平臺，所述的拋光盤通過主軸安裝在機(jī)座上，所述拋光盤驅(qū)動(dòng)電
機(jī)的輸出軸與主軸傳動(dòng)連接，所述主軸與測速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述的機(jī)座上安裝 支架板，所述的支架板安裝基盤保持架，所述的基盤保持架設(shè)有弧形段，所述弧 形段的弧度不小于n/2，所述的弧形段上安裝有摩擦輪，摩擦輪個(gè)數(shù)至少為2個(gè)， 所述的基盤嵌入所述弧形段并靠接在摩擦輪上，且所述基盤與所述弧形段之間有 間隙，所述的基盤位于拋光盤的上方；所述的超精密拋光機(jī)還包括修整環(huán)、直線 導(dǎo)軌、往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的兩根直 線導(dǎo)軌水平安裝在支架板的下方，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在支架板上，所 述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可 水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌上，所述的修整環(huán)安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方， 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，所述的修整環(huán)位于拋光盤的基 盤覆蓋以外區(qū)域的上方；所述的智能控制平臺連接拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速機(jī)構(gòu)、 徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。作為優(yōu)選的一種方案所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方安裝套管，所述套管下 端安裝修整環(huán)，所述的拋光墊修整機(jī)構(gòu)還包括修整加載裝置，所述修整加載裝置 垂直安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的修整加載裝置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述 的壓力調(diào)節(jié)螺桿與修整環(huán)球頭連接，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿安裝在套管內(nèi)，所述的 智能控制平臺連接修整加載裝置。進(jìn)一步，所述基盤保持架安裝在直線導(dǎo)軌的下方，基盤加載裝置安裝在基盤 保持架上，所述的基盤加載轉(zhuǎn)置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿與基盤 球頭連接，所述的智能控制平臺連接基盤加載裝置。作為優(yōu)選的另一種方案所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板 和行程調(diào)節(jié)板，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板固定連 接，所述的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板的一端通過滾輪與行程調(diào)節(jié)板上溝槽配合，所述 行程調(diào)節(jié)板可水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌上，所述的修整環(huán)安裝在行程調(diào)節(jié)板的 下方，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與行程調(diào)節(jié)板固定連接。進(jìn)一步，所述的溝槽有至少兩個(gè)以上，所述至少兩個(gè)以上的溝槽呈相互平行 布置；所述的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板上設(shè)有矩形槽，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸 出軸通過螺釘固定安裝在所述矩形槽上。所述的修整加載裝置和基盤加載裝置為氣動(dòng)加載裝置或液壓加載裝置。所述的測速機(jī)構(gòu)為光柵測控系統(tǒng)。所述的拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶 連接被動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在主軸上；所述的主軸底端連接附加齒輪，所 述附加齒輪通過傳動(dòng)帶連接測速機(jī)構(gòu)的輸入軸。所述的超精密拋光機(jī)包括至少一個(gè)修整環(huán)和一個(gè)基盤，所述的各個(gè)修整環(huán)、 基盤分別位于拋光盤的不同區(qū)域。此處的修整環(huán)與基盤保持架的數(shù)量取決于實(shí)際 的加工需要，同時(shí)取決于修整環(huán)、基盤與拋光盤三者間的大小比例，可以為兩對、 三對、四對以及多對。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連接被動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的軸上，所述的被動(dòng)齒輪套接有拔桿，所述的拔桿同時(shí)也套接修整環(huán)上面，所述的拔桿在2k弧度范圍內(nèi)有至少三個(gè)以上。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為在拋光機(jī)上增加修整環(huán)，由修整環(huán)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)修整環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，修整環(huán)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板固定連接，直線運(yùn)動(dòng)軌道安裝在支架板上，固定安裝在支架板上的修整機(jī)構(gòu)徑向移動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在直線運(yùn)動(dòng)軌道上移動(dòng)，從而帶動(dòng)修整環(huán)沿拋光盤徑向往復(fù)移動(dòng)。在智能控制面板上按下電源開關(guān)，根據(jù)不同的拋光盤，設(shè)定相應(yīng)的程序，(1)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，通過皮帶輪帶動(dòng)修整環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)調(diào)節(jié)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，帶動(dòng)修整環(huán)在拋光盤半徑方向上移動(dòng)，并在不同 的區(qū)域內(nèi)停留相應(yīng)的時(shí)間。根據(jù)拋光墊半徑的大小，調(diào)節(jié)往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的徑 向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板在電機(jī)軸上的安裝，可使修整環(huán)在預(yù)定的行程區(qū)間做自動(dòng)直線
往返運(yùn)動(dòng)；改變修整環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、停留時(shí)間的組合，結(jié)合 調(diào)整修整壓力的大小，滿足不同大小，不同材料拋光墊的修整要求。修整環(huán)開有 排屑槽的底面與拋光墊表面的摩擦對拋光盤面進(jìn)行在線修整，并且采用了智能控 制系統(tǒng)和高精密的光柵測控系統(tǒng)，對修整環(huán)的轉(zhuǎn)速和修整環(huán)在拋光盤不同區(qū)域停 留的時(shí)間進(jìn)行高精度的控制，在配套工藝條件下可獲得極高的加工精度、表面質(zhì) 量以及產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
在一特定的修整程序下，通過求得工件表面上的速度分布，進(jìn)而計(jì)算出半徑 方向的平均速度分布，并用以檢査平均速度與去除率之間的關(guān)系，此一模式可用 于找出砂輪表面最優(yōu)的修整程序。
將拋光墊表面區(qū)分成若干個(gè)區(qū)域，各區(qū)域是以拋光墊的中心點(diǎn)與修整環(huán)中心 點(diǎn)之間的距離為界定范圍，并設(shè)定修整環(huán)在各區(qū)域的相對停留時(shí)間，則修整環(huán)將 依據(jù)所設(shè)定的轉(zhuǎn)速、壓力與各區(qū)域的相對停留時(shí)間在拋光墊的半徑方向來回移動(dòng)， 從而使拋光墊達(dá)到平坦修整的目的，即修整程序伴隨著拋光程序同時(shí)進(jìn)行。修整 環(huán)在拋光盤的徑向的設(shè)定范圍內(nèi)來回掃動(dòng)，進(jìn)而除去沉積在拋光墊表面上的研磨 微粒，工件表面經(jīng)磨耗后產(chǎn)生的碎屑，并且刮除拋光墊表面的老化結(jié)構(gòu)。
基于行星式運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)原理，保證工件加工表面各點(diǎn)在相對于拋光盤的線速度 相等，且拋光運(yùn)動(dòng)軌跡不重復(fù)。修整環(huán)在加工中不僅做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且還沿拋光 墊徑向移動(dòng)，并通過智能控制系統(tǒng)使修整環(huán)在拋光墊的各個(gè)區(qū)域停留時(shí)間不同， 使其運(yùn)動(dòng)軌跡可以更好地覆蓋到整個(gè)拋光盤表面，達(dá)到對拋光盤的均勻修整。這 種時(shí)時(shí)刮除拋光墊工作表面的運(yùn)動(dòng)方式，可始終使拋光墊保持最佳的工作狀態(tài)， 工件被加工表面的去除率能保持在一固定的范圍內(nèi)，不會(huì)因?yàn)閽伖鈮|在長期的使
用后，拋光墊表面各處磨損不一致，而造成工件被加工表面各點(diǎn)去除量有明顯差 異，產(chǎn)生工件被加工表面的不平。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、能夠?qū)崿F(xiàn)在線修整拋光盤的平面精度、獲 得很高的平面加工精度；2、縮短工件的加工周期；3、可修整平行度采用偏心 載荷修正工件的平行度，也可利用其加工出一定傾斜度的工件；4、速度可調(diào)、速 度控制模式先進(jìn)可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，并且采用"低速起動(dòng)一無級提速一恒速加工一 低速修整一低速停止"的研磨盤速度控制模式，可保證超精密研磨拋光加工的工藝 要求；5、總轉(zhuǎn)數(shù)精確控制采用超精密光柵測控技術(shù)，使拋光盤總轉(zhuǎn)數(shù)的精度 控制在士1。以內(nèi)，以保證加工量總誤差在lnm以內(nèi)；6、修整環(huán)與工件載荷精確控 制采用智能傳感器，閉環(huán)控制修整環(huán)作用氣缸(或液壓缸)和基盤作用氣缸(或
液壓缸)內(nèi)的介質(zhì)壓強(qiáng)，精度可達(dá)0.02%，可精確穩(wěn)定控制修整環(huán)和基盤上的載
荷，滿足精密加工要求；7、智能專家數(shù)據(jù)庫采用最佳加工工藝參數(shù)專家數(shù)據(jù)庫
控制系統(tǒng)，進(jìn)而保證加工的高質(zhì)量和一致性，可有效地排除人為操作對加工過程
的不利影響。


圖1是拋光墊修整裝置在拋光機(jī)中的正視圖。
圖2是修整環(huán)、基盤運(yùn)動(dòng)時(shí)的俯視圖。
圖3是往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖4是修整環(huán)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照圖l、圖2、圖3和圖4， 一種修整可控型超精密拋光機(jī)，包括機(jī)座5、 拋光盤8、拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)l、測速機(jī)構(gòu)6和智能控制平臺2，所述的拋光盤8通 過主軸安裝在機(jī)座5上，所述拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)l的輸出軸與主軸傳動(dòng)連接，所述
主軸與測速機(jī)構(gòu)6傳動(dòng)連接，所述的機(jī)座5上安裝支架板15，所述的支架板15 安裝基盤保持架12，所述的基盤保持架12設(shè)有弧形段，所述弧形段的弧度不小 所述的弧形段上安裝有摩擦輪11，摩擦輪11個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，基盤IO 嵌入所述弧形段并靠接在摩擦輪11上，且所述基盤10與所述弧形段之間有間隙， 所述的基盤10位于拋光盤8的上方；所述的超精密拋光機(jī)還包括修整環(huán)25、直 線導(dǎo)軌14、徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16， 所述的兩根直線導(dǎo)軌14水平安裝在支架板15的下方，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 17安裝在支架板15上，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連 接，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌14上，所述的修整環(huán) 25安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 固定連接，所述的修整環(huán)25位于拋光盤的基盤覆蓋以外區(qū)域的上方；所述的智能 控制平臺連接拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方安裝套管，所述套管下端安裝修整環(huán)25，所 述的拋光墊修整機(jī)構(gòu)還包括修整加載裝置，所述修整加載裝置垂直安裝在往復(fù)運(yùn) 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的修整加載裝置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿與 修整環(huán)25為球頭連接，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿安裝在套管內(nèi)，所述的智能控制平臺 連接修整加載裝置。
所述基盤保持架12安裝在直線導(dǎo)軌14的下方，基盤加載裝置安裝在基盤保 持架12上，所述的基盤加載轉(zhuǎn)置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿與基盤 IO球頭連接，所述的智能控制平臺連接基盤加載裝置。
所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板19和行程調(diào)節(jié)板21，所 述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17的輸出軸18與徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板21固定連接，所述 的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板21的一端通過滾輪20與行程調(diào)節(jié)板21上溝槽配合，所述
行程調(diào)節(jié)板21可水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌14上，所述的修整環(huán)25安裝在行程 調(diào)節(jié)板21的下方，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與行程調(diào)節(jié)板21固定連接。
所述的溝槽有至少兩個(gè)以上，所述至少兩個(gè)以上的溝槽呈相互平行布置；所 述的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板19上設(shè)有矩形槽，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17的輸出 軸通過螺釘固定安裝在所述矩形槽上。
所述的修整加載裝置和基盤加載裝置為氣動(dòng)加載裝置或液壓加載裝置。所述 的測速機(jī)構(gòu)6為光柵測控系統(tǒng)。所述的拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)l的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒 輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連接被動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在主軸上；所述 的主軸底端連接附加齒輪，所述附加齒輪通過傳動(dòng)帶連接測速機(jī)構(gòu)的輸入軸。
所述的超精密拋光機(jī)包括至少一個(gè)修整環(huán)和一個(gè)基盤，所述的各個(gè)修整環(huán)、 基盤分別位于拋光盤的不同區(qū)域。此處的修整環(huán)與基盤保持架的數(shù)量取決于實(shí)際 的加工需要，同時(shí)取決于修整環(huán)、基盤與拋光盤三者間的大小比例，可以為兩對、 三對、四對以及多對。
所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連 接被動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的軸IV上，所述的 被動(dòng)齒輪套接有拔桿24，所述的拔桿24同時(shí)也套接修整環(huán)25上面，所述的拔桿 在2 31弧度范圍內(nèi)有至少三個(gè)以上，
所述的基盤保持架12安裝在支架板15的直線軌道14上，所述的支架板15 安裝在立柱26上，所述的立柱26固定安裝在機(jī)座5上。
所述的測速機(jī)構(gòu)6為光柵測控系統(tǒng)。所述的拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)l的輸出軸上設(shè) 有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連接被動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在主軸 上；所述的主軸底端連接附加齒輪，所述附加齒輪通過傳動(dòng)帶連接測速機(jī)構(gòu)的輸 入軸。所述拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)1為直流電機(jī)。
本實(shí)施例的具體工作過程為通過智能控制平臺2對拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)1進(jìn)行 無極調(diào)速，拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過軸I和軸II上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(可用同步帶、齒輪等 結(jié)構(gòu))帶動(dòng)主軸II旋轉(zhuǎn)； 一路通過主軸II帶動(dòng)拋光盤8旋轉(zhuǎn)，同時(shí)拋光盤8通過
摩擦帶動(dòng)拋光盤上的基盤io轉(zhuǎn)動(dòng)，基盤io底面裝有工件9;另一路是主軸n和 軸m上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4(可用同步帶、齒輪等結(jié)構(gòu))將主軸n的速度傳到光柵測控 系統(tǒng)上，光柵測控系統(tǒng)對其電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測量，并反饋至智能控制平臺2。 另，智能控制平臺2控制修整機(jī)構(gòu)徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17旋轉(zhuǎn)，修整機(jī)構(gòu)徑向移動(dòng) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸18帶動(dòng)安裝上電機(jī)軸上的徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板19旋轉(zhuǎn)，徑向 移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板19 一端的滾輪20也繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)17輸出軸18的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。滾輪 20與行程調(diào)節(jié)板21的溝槽相配合，由于行程調(diào)節(jié)板21滑動(dòng)地安裝在直線導(dǎo)軌14 上，所以在滾輪20隨電機(jī)軸18轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪20在行程調(diào)節(jié)板21的溝槽內(nèi)推動(dòng) 行程調(diào)節(jié)板21沿直線導(dǎo)軌14做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)的行程調(diào)節(jié)板21固接在一起，滑動(dòng)安裝在直線導(dǎo)軌14上，它們都可在直線 導(dǎo)軌14上自由滑動(dòng)，因而帶動(dòng)修整環(huán)25沿拋光盤8徑向移動(dòng)。智能控制平臺2 控制修整環(huán)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)，修整環(huán)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)16驅(qū)動(dòng)軸V和軸IV上 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23 (可用同步帶、齒輪等結(jié)構(gòu))將帶動(dòng)套接在軸IV上的從動(dòng)齒輪的拔 桿24旋轉(zhuǎn)，拔桿24下端套接在修整環(huán)25上面，因而驅(qū)動(dòng)修整環(huán)25自轉(zhuǎn)。智能 控制平臺2借助壓力傳感器，通過控制電磁閥開啟和關(guān)閉介質(zhì)通道來控制修整環(huán) 作用氣缸(或液壓缸22)和基盤作用氣缸(或液壓缸)13中介質(zhì)的壓強(qiáng)，進(jìn)而精 確控制施加在修整環(huán)25和基盤IO上的載荷。又如圖2所示，主軸II帶動(dòng)拋光盤 8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)由拋光盤上的摩擦力帶動(dòng)基盤IO轉(zhuǎn)動(dòng)，基盤10帶動(dòng)基盤保持 架12上的摩擦輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)摩擦輪11反作用于基盤10使基盤在基盤保持架 12內(nèi)作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。修整環(huán)25由往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，通過修整環(huán)25開有排屑 槽的底面與拋光盤面的摩擦對拋光盤面進(jìn)行在線修整。修整環(huán)采用耐腐蝕的材料如黃銅、不銹鋼、陶瓷等制成?；P10在基盤保持 架12的環(huán)內(nèi)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，而在相對位置上又采用了一只底部開有排屑槽的修整環(huán) 25，修整環(huán)25在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)可沿拋光盤徑向移動(dòng)。這樣在拋光盤上一 方面可使基盤10工作穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面修整環(huán)25可在加工過程中不斷地在 線修整拋光盤8表面，修整環(huán)25由于拋光盤8的表面各點(diǎn)線速度不同，而且可在 拋光盤8表面作徑向移動(dòng)，通過修整環(huán)作用氣缸(或液壓缸)22實(shí)現(xiàn)在修整環(huán)上 施加載荷，這樣修整效果更佳理想?；PIO (其底面裝有工件9)放在基盤保持 架中，通過基盤上的基盤作用氣缸(或液壓缸)13實(shí)現(xiàn)在工件上加負(fù)載。拋光液 從拋光盤8上加入后，會(huì)順著拋光液出口處7流出。調(diào)節(jié)基盤保持架12在直線軌 道的位置，可使基盤保持架12帶動(dòng)基盤10沿拋光盤8徑向移動(dòng)，即可調(diào)節(jié)基盤 10中心與拋光盤8中心的距離，以獲得盡可能高的平面精度。本實(shí)施例可應(yīng)用于石英晶體，壓電晶體，Si基片，寶石片，GaAs，光學(xué)玻璃， 磁性材料，結(jié)構(gòu)陶瓷材料，硬脆非金屬材料試件以及金屬材料的平面鏡面研磨和 拋光，此外還可以進(jìn)行以下材料的研磨和拋光(1) 、高精度金屬量具(如塊規(guī))及機(jī)械零件的平面鏡面研磨和拋光。(2) 、礦物的EPMA評價(jià)，AME，物性試驗(yàn)，金相等分析用試料的平面鏡面 研磨和拋光。(3) 、復(fù)合材料界面，加工表面變質(zhì)層的無損傷角度研磨。(4) 、 TEM用薄片的準(zhǔn)備研磨。
權(quán)利要求
1、一種修整可控型超精密拋光機(jī)，包括機(jī)座、拋光盤、拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速機(jī)構(gòu)和智能控制平臺，所述的拋光盤通過主軸安裝在機(jī)座上，所述拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與主軸傳動(dòng)連接，所述主軸與測速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述的機(jī)座上安裝支架板，所述的支架板安裝基盤保持架，所述的基盤保持架設(shè)有弧形段，所述弧形段的弧度不小于π/2，所述的弧形段上安裝有摩擦輪，摩擦輪個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，基盤嵌入所述弧形段并靠接在摩擦輪上，且所述基盤與所述弧形段之間有間隙，所述的基盤位于拋光盤的上方；其特征在于所述的超精密拋光機(jī)還包括修整環(huán)、直線導(dǎo)軌、往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的兩根直線導(dǎo)軌水平安裝在支架板的下方，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在支架板上，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌上，所述的修整環(huán)安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與修整環(huán)傳動(dòng)連接，所述的修整環(huán)位于拋光盤的基盤覆蓋以外區(qū)域的上方；所述的智能控制平臺連接拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
2、 如權(quán)利要求1所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方安裝套管，所述套管下端安裝修整環(huán)，所述的拋光墊修整機(jī)構(gòu)還包 括修整加載裝置，所述修整加載裝置垂直安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的修 整加載裝置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿與修整環(huán)球頭連接，所述的 壓力調(diào)節(jié)螺桿安裝在套管內(nèi)，所述的智能控制平臺連接修整加載裝置。
3、 如權(quán)利要求2所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述基盤保持架安裝在直線導(dǎo)軌的下方，基盤加載裝置安裝在基盤保持架上，所述的基盤加載轉(zhuǎn) 置連接壓力調(diào)節(jié)螺桿，所述的壓力調(diào)節(jié)螺桿與基盤球頭連接，所述的智能控制平 臺連接基盤加載裝置。
4、 如權(quán)利要求l一3之一所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的 往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板和行程調(diào)節(jié)板，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與徑向移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板固定連接，所述的徑向 移動(dòng)距離調(diào)節(jié)板的一端通過滾輪與行程調(diào)節(jié)板上溝槽配合，所述行程調(diào)節(jié)板可水 平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌上，所述的修整環(huán)安裝在行程調(diào)節(jié)板的下方，所述旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)與行程調(diào)節(jié)板固定連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的溝槽有至 少兩個(gè)以上，所述至少兩個(gè)以上的溝槽呈相互平行布置；所述的徑向移動(dòng)距離調(diào) 節(jié)板上設(shè)有矩形槽，所述的徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過螺釘固定安裝在所述 矩形槽上。
6、 如權(quán)利要求3所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的修整加載 裝置和基盤加載裝置為氣動(dòng)加載裝置或液壓加載裝置。
7、 如權(quán)利要求4所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的測速機(jī)構(gòu) 為光柵測控系統(tǒng)。
8、 如權(quán)利要求l一3之一所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的 拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連接被動(dòng)齒 輪，所述被動(dòng)齒輪安裝在主軸上；所述的主軸底端連接附加齒輪，所述附加齒輪 通過傳動(dòng)帶連接測速機(jī)構(gòu)的輸入軸。
9、 如權(quán)利要求8所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述的超精密拋 光機(jī)包括至少一個(gè)修整環(huán)和一個(gè)基盤，所述的各個(gè)修整環(huán)、基盤分別位于拋光盤的不同區(qū)域。
10、如權(quán)利要求4所述的修整可控型超精密拋光機(jī)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪、所述主動(dòng)齒輪通過同步帶連接被動(dòng)齒輪，所述被 動(dòng)齒輪安裝在所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的軸上，所述的被動(dòng)齒輪套接有拔桿， 所述的拔桿同時(shí)也套接修整環(huán)上面，所述的拔桿在2jt弧度范國內(nèi)有至少三個(gè)以 上。
全文摘要
一種修整可控型超精密拋光機(jī)，包括機(jī)座、拋光盤、拋光盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、測速機(jī)構(gòu)、智能控制平臺、修整環(huán)、直線導(dǎo)軌、往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，基座上安裝支架板，支架板安裝基盤保持架，兩根直線導(dǎo)軌水平安裝在支架板的下方，徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在支架板上，徑向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可水平滑動(dòng)地套裝在直線導(dǎo)軌上，修整環(huán)安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與修整環(huán)傳動(dòng)連接，修整環(huán)位于拋光盤的基盤覆蓋以外區(qū)域的上方。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在線修整拋光墊的平面精度、使加工周期縮短、加工后的工件表面具有良好的均勻度。
文檔編號B24B37/00GK101157201SQ20071015700
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者呂冰海, 方海生, 翊 楊, 王志偉, 袁巨龍, 鄧乾發(fā), 鋒 陳, 黎 陶 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)