專利名稱：一種振動(dòng)拋光磨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種振動(dòng)拋光磨頭。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)控制非球面加工技術(shù)(CC0Q思想是由美國Itek公司在70年代初期最先提出的。它根據(jù)定量的面形檢測(cè)數(shù)據(jù)，在加工過程控制模型的基礎(chǔ)上，用計(jì)算機(jī)控制一個(gè)小磨頭(直徑通常小于工件直徑的1/4)對(duì)光學(xué)零件進(jìn)行研磨或拋光，通過控制磨頭在工件表面的駐留時(shí)間及磨頭與工件間的相對(duì)壓力來控制材料的去除量。在CCOS過程中通常采用行星運(yùn)動(dòng)和平轉(zhuǎn)動(dòng)方式的磨頭，它們都需要有兩個(gè)軸，分別為公轉(zhuǎn)軸和自轉(zhuǎn)軸，其中自轉(zhuǎn)軸圍繞公轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每個(gè)軸都有一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行單獨(dú)控制，當(dāng)公轉(zhuǎn)軸和自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速相同且方向相反時(shí)，磨頭運(yùn)動(dòng)方式為平轉(zhuǎn)動(dòng)，其他情況時(shí)，磨頭運(yùn)動(dòng)方式為公自轉(zhuǎn)方式。這兩種方式的好處是他們的去除函數(shù)都是類高斯型，對(duì)去除很有利。但缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，需要兩個(gè)電機(jī)且分別控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有雙轉(zhuǎn)子磨頭機(jī)構(gòu)復(fù)雜的不足，本發(fā)明提供一種振動(dòng)拋光磨頭，該磨頭結(jié)構(gòu)簡單、只需單電機(jī)驅(qū)動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)類似平轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周振動(dòng)方式。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下一種振動(dòng)拋光磨頭，包括連接件、軸承、軸承外圈壓板、外圈壓緊螺釘、軸承外座、 軸承內(nèi)圈壓板、內(nèi)圈壓緊螺釘和磨頭體；軸承的內(nèi)圈由連接件和軸承內(nèi)圈壓板通過內(nèi)圈壓緊螺釘固定；軸承的外圈由軸承外圈壓板和軸承外座通過外圈壓緊螺釘固定；連接件的上部和機(jī)床連接的部分相對(duì)于磨頭整體結(jié)構(gòu)是偏心的。上述連接件可以是與機(jī)床主軸相連接的各類錐柄，也可以是與其他裝置相連接的接口件。連接件上部與機(jī)床連接的部分相對(duì)于磨頭整體是偏心的，偏心量在0. 2 20mm之間。在連接件中，和機(jī)床連接的軸徑與軸承中心不在一條直線上，該偏心是裝置產(chǎn)生圓周振動(dòng)的根源。在加工球面時(shí)，所述連接件上部與機(jī)床連接的部分相對(duì)于磨頭整體有一定夾角， 在偏心量一定時(shí)，該夾角由工件曲率半徑?jīng)Q定；當(dāng)曲率半徑小時(shí)，該夾角大；當(dāng)曲率半徑大時(shí)，該夾角小。上述軸承可以為深溝球軸承、角接觸軸承或向心軸承；所述磨頭體的材料可以是金屬、浙青、聚四氟乙烯、聚氨酯或其他高分子材料。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，穩(wěn)定可靠，只需要單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)小范圍圓周平動(dòng)的振動(dòng)拋光；另外通過調(diào)整連接件的偏心與傾角，可實(shí)現(xiàn)平面和不同曲率球面元件的加工。


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圖1是加工平面時(shí)本發(fā)明振動(dòng)拋光磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是加工球面時(shí)本發(fā)明振動(dòng)拋光磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的振動(dòng)拋光磨頭包括連接件1、軸承2、軸承外圈壓板3、 外圈壓緊螺釘4、軸承外座5、軸承內(nèi)圈壓板6、內(nèi)圈壓緊螺釘7和磨頭體8 ；軸承2的內(nèi)圈由連接件1和軸承內(nèi)圈壓板6通過內(nèi)圈壓緊螺釘7固定；軸承2的外圈由軸承外圈壓板3和軸承外座5通過外圈壓緊螺釘4固定；連接件1的上部和機(jī)床連接的部分相對(duì)于磨頭整體結(jié)構(gòu)是偏心的。實(shí)施例一加工平面時(shí)，按圖1結(jié)構(gòu)實(shí)施，其中連接件1、軸承外圈壓板3、軸承外座5、軸承內(nèi)圈壓板6的材料均為鋁合金。軸承2選用深溝球軸承，軸承內(nèi)圈是由連接件1 和軸承內(nèi)圈壓板6通過內(nèi)圈壓緊螺釘7進(jìn)行固定的，軸承外圈是由軸承外圈壓板3和軸承外座5通過外圈壓緊螺釘4來固定的。外圈壓緊螺釘4的個(gè)數(shù)為6個(gè)，內(nèi)圈壓緊螺釘7為 1個(gè)。連接件1上方和機(jī)床連接部分相對(duì)于磨頭整體是偏心的，偏心量為2mm。磨頭體8的材料為浙青，其下方工作表面開有方格形的槽。在使用時(shí)，將連接件1上方接頭與機(jī)床主軸連接，控制機(jī)床使磨頭緩緩下降，當(dāng)磨頭底部與工件表面接觸且磨頭與工件間有一定壓力時(shí)停止，控制主軸旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)拋光。實(shí)施例二 當(dāng)加工球面時(shí)，按圖2結(jié)構(gòu)實(shí)施。連接件1上方和機(jī)床連接部分相對(duì)于磨頭整體是偏心的且呈一定角度α，偏心量為2mm，角度與所加工球面的曲率半徑有關(guān)，其
參考值為
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)拋光磨頭，其特征在于，該磨頭包括連接件(1)、軸承O)、軸承外圈壓板 (3)、外圈壓緊螺釘(4)、軸承外座(5)、軸承內(nèi)圈壓板(6)、內(nèi)圈壓緊螺釘(7)和磨頭體(8)； 軸承O)的內(nèi)圈由連接件(1)和軸承內(nèi)圈壓板(6)通過內(nèi)圈壓緊螺釘(7)固定；軸承(2) 的外圈由軸承外圈壓板C3)和軸承外座( 通過外圈壓緊螺釘固定；連接件(1)的上部和機(jī)床連接的部分相對(duì)于磨頭整體結(jié)構(gòu)是偏心的。
2.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)拋光磨頭，其特征在于，所述連接件(1)上部的軸心相對(duì)于磨頭整體結(jié)構(gòu)的軸心的偏心量為0. 2 20mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)拋光磨頭，其特征在于，所述軸承(2)為深溝球軸承、 角接觸軸承或向心軸承。
4.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)拋光磨頭，其特征在于，所述磨頭體(8)的材料是金屬或高分子材料。
5.如權(quán)利要求4所述的一種振動(dòng)拋光磨頭，其特征在于，所述高分子材料是浙青、聚四氟乙烯或聚氨酯。
全文摘要
一種振動(dòng)拋光磨頭屬于光學(xué)冷加工領(lǐng)域中涉及的一種拋光磨頭，解決了現(xiàn)有雙轉(zhuǎn)子磨頭機(jī)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。本發(fā)明的振動(dòng)拋光磨頭包括連接件、軸承、軸承內(nèi)圈壓板、軸承外圈壓板、軸承外座、連接螺釘和磨頭體。在連接件中，和機(jī)床連接的軸徑與軸承中心不在一條直線上，該偏心是磨頭產(chǎn)生圓周振動(dòng)的根源。本發(fā)明的磨頭結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，可實(shí)現(xiàn)小范圍圓周平動(dòng)的振動(dòng)拋光，且該磨頭可實(shí)現(xiàn)平面和球面元件的加工。
文檔編號(hào)B24B13/01GK102528609SQ20111045274
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉健, 張玲花, 王君林, 王紹治, 馬占龍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所