專利名稱：快速拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)光學(xué)元件進(jìn)行拋光的快速拋光機(jī)。
背景技術(shù)：
大口徑平面光學(xué)元件廣泛應(yīng)用于光學(xué)，國(guó)防等領(lǐng)域。但是，通常光學(xué)晶體具有質(zhì)軟、脆性高、易潮解、對(duì)溫度變化敏感的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)其加工十分不利，同時(shí)對(duì)其面形精度要求很高，所有這些使得光學(xué)元件的制造非常困難。目前應(yīng)用于光學(xué)晶體超精密加工的方法都不同程度地存在著一定的問(wèn)題，還有待于進(jìn)一步完善。在努力完善原有超精密加工方法的同時(shí)，也應(yīng)該積極探索新的超精密加工方法，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。以實(shí)現(xiàn)快速去除光學(xué)零件的亞表面損傷層，快速地達(dá)到光學(xué)零件納米級(jí)表面粗糙度的拋光加工技術(shù)要求的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有較好精度，以便更好地進(jìn)行加工的拋光機(jī)?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種快速拋光機(jī)，包括床身，所述床身上還設(shè)置有:用于放置拋光液及拋光顆粒的拋光盤；以及用于存放工件，并使工件與拋光液及拋光顆粒壓力接觸，并形成磨削作用的工件盤。拋光盤上設(shè)置有供液孔，通過(guò)該供液孔向拋光盤上輸入拋光液及拋光顆粒。為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，還包括工件軸，所述工件軸位于工件盤上方，并與床身連接。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述床身為箱體式結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述床身上設(shè)置有立柱，所述立柱為立墻式結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，還包括X軸導(dǎo)軌副及溜板，所述X軸導(dǎo)軌副及溜板都采用三滑塊結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述X軸導(dǎo)軌副及溜板的三滑塊結(jié)構(gòu)呈階梯型水平布置。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，還包括用于修整拋光盤的修整盤，所述修整盤通過(guò)修整軸與床身連接。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述工件軸和修整軸平行裝在溜板上。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述工件軸和修整軸分別由各自的伺服電機(jī)及精密滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)。[0017]本實(shí)用新型還可以是:在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述工件軸的端部設(shè)置有拋光加力機(jī)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果之一是:本實(shí)用新型的拋光機(jī)，可用于口徑600mm及以上的大口徑平面光學(xué)元件的加工，具有平面高面形精度、低表面粗糙度和低亞表面損傷的優(yōu)點(diǎn)，且在操作過(guò)程中能夠高效、快速的進(jìn)行拋光加工作業(yè)。

為了更清楚的說(shuō)明本申請(qǐng)文件實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅是對(duì)本申請(qǐng)文件中一些實(shí)施例的參考，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的快速拋光機(jī)部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的主軸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的快速拋光機(jī)部分結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1所示一種拋光機(jī)的實(shí)施例，包括床身，所述床身上還設(shè)置有:用于放置拋光液3及拋光顆粒4的拋光盤I ;以及用于存放工件，并使工件與拋光液3及拋光顆粒4壓力接觸，并形成磨削作用的工件盤2。繼續(xù)如圖1所示，當(dāng)工件和拋光盤I發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件盤2在外界力作用下，對(duì)拋光盤I中間的拋光液3和拋光顆粒4形成一定的壓力；拋光液3和拋光顆粒4對(duì)工件表面形成磨削作用，去除工件表面的高點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工件表面的快速加工。在拋光機(jī)的X軸上可同時(shí)配置工件軸，所述工件軸可位于工件盤2上方，并與床身連接。使拋光盤I與工件盤2同速運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到主動(dòng)環(huán)拋的效果，以實(shí)現(xiàn)高精度的拋光。拋光機(jī)的床身可采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料，并通過(guò)精密鑄造完成。為控制床身變形，床身可采用箱體式結(jié)構(gòu)，該箱體式結(jié)構(gòu)可以有效控制床身在成型過(guò)程中的熱變形以及工作過(guò)程中的力變形。拋光機(jī)上可設(shè)置高精度的立柱橫梁，該立柱橫梁可采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料。與立柱橫梁連接的立柱可設(shè)計(jì)為立墻式結(jié)構(gòu)，通過(guò)該立墻式結(jié)構(gòu)可增加立柱橫梁的剛性和結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，以及提聞立柱的精度和穩(wěn)定性。拋光機(jī)還具有高精度的X軸導(dǎo)軌副和溜板，X軸導(dǎo)軌副和溜板都可采用三滑塊結(jié)構(gòu)，并呈階梯型水平布置。通過(guò)該技術(shù)方案具有跨距大、承載力強(qiáng)、精度高和平穩(wěn)性好的優(yōu)點(diǎn)，并為其上的溜板提供精密穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)(X-軸)基礎(chǔ)。本實(shí)施例的拋光機(jī)還可包括用于修整拋光盤I的拋光平面的修整盤，所述修整盤通過(guò)修整軸與床身連接。通過(guò)該技術(shù)方案用于保證較高的拋光精度，在X軸上同時(shí)配置的修整盤適時(shí)修整拋光盤I的拋光平面，在對(duì)拋光盤I平面精度修整的同時(shí)，也對(duì)拋光表面的粗糙度進(jìn)行修整，既保證了拋光盤I表面既具備較高的表面面形精度、同時(shí)又具備較為合適的表面粗糙度。本實(shí)用新型中還可選用合適的拋光墊材料，以實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光壓力的調(diào)控及面形精度的保證。通過(guò)以上配置和拋光修整運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)拋光盤的高效、高精度修整。所述工件軸和修整軸可平行地裝在溜板上，兩者一起作X軸水平運(yùn)動(dòng)。所述工件軸和修整軸可分別由各自的伺服電機(jī)及精密滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其垂直方向的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)(Zl-軸和Z2-軸)。拋光盤I的基體材料可選用天然花崗巖，直徑為1100 mm，厚度為200 260 mm。拋光盤平面度面形精度可為2 μ m。在拋光盤I的中心設(shè)有供液孔，拋光液經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)接頭被直接注入到工件的被拋光表面上。本實(shí)用新型的拋光壓力控制技術(shù):拋光壓力是拋光精度和效率的重要影響因素。拋光壓力的控制是通過(guò)Z軸的進(jìn)給量進(jìn)行控制，拋光壓力的控制包括:z軸進(jìn)給精度，壓力傳遞單元。Z軸的進(jìn)給精度將在保證導(dǎo)軌精確安裝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行精密螺距補(bǔ)償，提高導(dǎo)軌的定位和重復(fù)定位精度。拋光加力機(jī)構(gòu)設(shè)在工件軸的端部，經(jīng)過(guò)校定的多個(gè)精密彈簧作為加力元件。彈簧被分為上下兩組，兩組彈簧在最大和最小拋光力時(shí)均處于壓縮狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光件的加壓和減壓。用戶可以根據(jù)工件的尺寸和材質(zhì)的不同而設(shè)定不同的壓力；用戶還可以根據(jù)拋光進(jìn)程的不同(例如是初拋還是精拋)而在程序中設(shè)定不同的拋光力。溫度控制系統(tǒng)主要對(duì)機(jī)床自身的溫度控制。在電機(jī)選配時(shí)候，首先伺服電機(jī)選擇風(fēng)冷式的；其次對(duì)整個(gè)機(jī)床護(hù)罩配置排風(fēng)機(jī)，促使電機(jī)散熱快速排出；最后要在關(guān)鍵點(diǎn)配置溫度傳感器。拋光液缸可采用三級(jí)過(guò)濾，拋光液的過(guò)濾精度最高可達(dá)0.003 mm。拋光液的供給泵采用靜音泵，并采用隔振措施，以減少其振動(dòng)對(duì)機(jī)床的影響。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的主軸結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，包括主軸201，為了保證主軸軸系運(yùn)動(dòng)精度、承載能力及使用壽命，該軸系可采用NSK公司高精度角接觸滾動(dòng)軸承軸系，以提高主軸軸系的運(yùn)動(dòng)精度和剛度。此外,為保證修整盤主軸軸系回轉(zhuǎn)軸線與拋光盤回轉(zhuǎn)軸線的精密平行，對(duì)Z2軸進(jìn)行XZ平面和ZY平面的高精度及高穩(wěn)定性調(diào)整，設(shè)計(jì)高精度微調(diào)和鎖緊結(jié)構(gòu)。本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分相互參見(jiàn)即可。盡管這里參照本實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種快速拋光機(jī)，包括床身，其特征在于，所述床身上還設(shè)置有: 用于放置拋光液及拋光顆粒的拋光盤；以及用于存放工件，并使工件與拋光液及拋光顆粒壓力接觸，并形成磨削作用的工件盤； 所述拋光盤上設(shè)置有供液孔，通過(guò)該供液孔向拋光盤上輸入拋光液及拋光顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述床身為箱體式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述床身上設(shè)置有立柱，所述立柱為立墻式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，還包括X軸導(dǎo)軌副及溜板，所述X軸導(dǎo)軌副及溜板都采用三滑塊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述X軸導(dǎo)軌副及溜板的三滑塊結(jié)構(gòu)呈階梯型水平布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，還包括用于修整拋光盤的修整盤，所述修整盤通過(guò)修整軸與床身連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，還包括工件軸，所述工件軸位于工件盤上方，并與床身連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述工件軸和修整軸平行裝在溜板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述工件軸和修整軸分別由各自的伺服電機(jī)及精密滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快速拋光機(jī)，其特征在于，所述工件軸的端部設(shè)置有拋光加力機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種快速拋光機(jī)，包括床身，所述床身上還設(shè)置有用于放置拋光液及拋光顆粒的拋光盤；以及用于存放工件，并使工件與拋光液及拋光顆粒壓力接觸，并形成磨削作用的工件盤；所述工件軸位于工件盤上方，并與床身連接；所述床身為箱體式結(jié)構(gòu)。通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)口徑600mm的大口徑平面光學(xué)元件平面高面形精度、低表面粗糙度和低亞表面損傷的高效、快速拋光加工。
文檔編號(hào)B24B41/02GK202985291SQ20122073559
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者趙惠英, 王文博, 楊和清, 趙則祥, 張?jiān)捍? 呂國(guó)棟, 趙家安, 包榮振 申請(qǐng)人:北京微納精密機(jī)械有限公司