本發(fā)明涉及加工制造技術(shù)領域，具體而言，涉及一種數(shù)控拋光盤及拋光工藝。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，光學技術(shù)領域已深入到各個專業(yè)技術(shù)領域，各領域?qū)芄鈱W元件的要求也越來越高。為滿足光學元件高精度、批量化的高效制造要求，國內(nèi)外學者提出了“超精密磨削-確定性拋光”的技術(shù)路線。其中，確定性拋光工序承擔光學元件面形誤差收斂達標、提高表面質(zhì)量的功能，該工序在很大程度上決定高精度光學元件的產(chǎn)能和成本。

當前在有關確定性拋光流程的研究中，針對非球面元件的確定性拋光方法的研究發(fā)展尤其迅速。其中，技術(shù)最成熟、應用最廣泛的非球面拋光方法是數(shù)控小磨頭拋光技術(shù)?；谟嬎銠C控制光學表面成形(Computer Controlled Optical Surfacing，CCOS)原理的數(shù)控小磨頭拋光技術(shù)的去除模型基于線性時不移系統(tǒng)實現(xiàn)，也即，CCOS拋光過程是一個線性的、不隨時空變化而變化的過程。但是實際拋光時的機械化學特性與定點采集去除函數(shù)時的機械化學特性不一致，從而實際加工“去除函數(shù)”與模擬計算“去除函數(shù)”信息存在差異。這種差異將導致在加工點的實際材料去除量和理論計算值不吻合，從而降低數(shù)控加工的確定性，進而降低數(shù)控加工的收斂效率和最終精度。

經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，拋光液分布狀態(tài)的差異是導致實際加工“去除函數(shù)”與模擬計算“去除函數(shù)”差異的原因之一。定點拋光時，在拋光盤旋轉(zhuǎn)過程中對拋光盤底部中心區(qū)域的拋光液更新較為困難，然而實際全面拋光時，工件表面各個位置都有新的拋光液進入拋光盤底部中心區(qū)域參與拋光。如此，會導致模擬去除和實際去除不一致，影響加工精度與效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控拋光盤及拋光工藝，通過對現(xiàn)有拋光盤的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，可以解決拋光時拋光液更新困難的問題，從而提高數(shù)控加工的確定性。

為了達到上述目的，本發(fā)明較佳實施例提供一種數(shù)控拋光盤，包括自上而下依次設置的金屬盤架、金屬盤面、柔性層和拋光模層，所述金屬盤面、柔性層和拋光模層的中心位于同一直線，所述金屬盤面和拋光模層緊貼所述柔性層設置，所述金屬盤架可拆卸連接于所述金屬盤面，所述數(shù)控拋光盤通過所述金屬盤架連接于拋光機構(gòu)；

所述金屬盤面開設有導流槽，所述導流槽的底部開設有導流孔，所述導流孔貫穿所述柔性層和拋光模層，使流動于金屬盤面的拋光液通過導流槽和導流孔到達所述拋光模層的底部。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述導流槽包括多個第一導流槽和多個第二導流槽，所述多個第一導流槽和所述多個第二導流槽相互連通；所述多個第一導流槽沿所述金屬盤面的徑向設置，所述多個第二導流槽沿所述金屬盤面的環(huán)向設置。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，每個所述第一導流槽與每個所述第二導流槽的交點處開設有一個所述導流孔，所述導流槽與所述金屬盤面的中心相對的位置開設有一個所述導流孔。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述導流槽的寬度為3mm，深度為1mm，所述導流孔的直徑為3mm。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述金屬盤架包括盤架本體和多根支桿，所述盤架本體包括盤架主體以及多根支桿；

所述盤架主體為圓柱狀，所述多根支桿間隔設置于所述盤架主體靠近所述金屬盤面一端的外周面，每根所述支桿遠離所述盤架主體的一端為L狀；每根所述支桿的L狀端部與所述金屬盤面可拆卸連接，使所述盤架主體的底部與所述金屬盤面之間存在間隔。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述柔性層由彈性材料制成。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述彈性材料包括橡膠或泡沫材料。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述拋光模層由聚氨酯、拋光布或拋光瀝青中的一種制成。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述金屬盤架通過螺釘與所述金屬盤面可拆卸連接。

本發(fā)明較佳實施例還提供一種拋光工藝，所述拋光工藝使用本發(fā)明提供的拋光盤對待加工元件進行拋光。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)控拋光盤及拋光工藝，通過在金屬盤面開設導流槽和導流孔，使得拋光液能夠從金屬盤面通過所述導流槽和導流孔到達拋光盤底部，從而實現(xiàn)數(shù)控拋光盤底部拋光液的有效更新，進而有效提高光學元件的加工精度和加工效率。

進一步地，通過將金屬盤架設置為支桿結(jié)構(gòu)，更加便于拋光液進入導流槽和導流孔，同時也更加便于拋光盤的清洗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)控拋光盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種金屬盤面的俯視圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種金屬盤架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3所示金屬盤架在金屬盤面的安裝示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種拋光模層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-數(shù)控拋光盤；110-金屬盤架；111-盤架主體；1111-底面；1112-弧形側(cè)壁；112-支桿；120-金屬盤面；121-導流槽；1211-第一導流槽；1212-第二導流槽；122-導流孔；130-柔性層；140-拋光模層；141-圓片；142-凸起。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清除、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而非全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

請參閱圖1，是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)控拋光盤100。所述數(shù)控拋光盤100包括自上而下依次設置的金屬盤架110、金屬盤面120、柔性層130和拋光模層140，所述金屬盤面120、柔性層130和拋光模層140的中心位于同一直線。

應當理解，此處所述的“位于同一直線”并非指嚴格地處于同一直線上，當所述金屬盤面120、柔性層130和拋光模層140的中心之間的水平距離處于本領域技術(shù)能夠接納的誤差范圍內(nèi)時，也應將所述金屬盤面120、柔性層130和拋光模層140的中心視作位于同一直線。

其中，所述數(shù)控拋光盤100通過所述金屬盤架110連接于拋光機構(gòu)，所述金屬盤架110可拆卸連接于所述金屬盤面120，所述金屬盤面120和拋光模層140緊貼于所述柔性層130的兩面。所述金屬盤面120開設有導流槽121，所述導流槽121的底部開設有導流孔122，所述導流孔122貫穿所述柔性層130和拋光模層140。如此，噴灑于金屬盤面120的拋光液能夠通過所述導流槽121和導流孔122到達所述拋光模層140的底部。

如圖2所示，是所述金屬盤面120的俯視圖。在本實施例中，可選地，所述金屬盤面120可以為圓盤狀。所述導流槽121可以包括多個第一導流槽1211和多個第二導流槽1212，所述多個第一導流槽1211沿所述金屬盤面120的徑向設置，所述多個第二導流槽1212沿所述金屬盤面120的環(huán)向設置。

其中，每個所述第一導流槽1211橫貫所述金屬盤面120，并相交于所述金屬盤面120的圓心位置。所述第一導流槽1211的數(shù)量可以為兩個、三個或者更多，其具體數(shù)量可根據(jù)實際情況進行靈活設置，本實施例對此不作限制。

每個所述第二導流槽1212與所述金屬盤面120具有相同的圓心，也即，每個所述第二導流槽1212平行于所述金屬盤面120的圓周。如此，每個所述第一導流槽1211與各所述第二導流槽1212連通。

請再次參閱圖2，多個所述第一導流槽1211與多個所述第二導流槽1212之間相互交錯，構(gòu)成多個交叉點。每個所述交叉點所在位置可以開設有一個所述導流孔122，所述金屬盤面120的圓心位置，也即，多個所述第一導流槽1211的交叉點所在位置也可以開設有一個所述導流孔122。

由于各導流孔122貫穿所述柔性層130和拋光模層140，因而，金屬盤面120上的拋光液能夠很容易地進入導流槽121，并通過導流槽121底部的導流孔122抵達所述拋光模層140的底部，也即，所述數(shù)控拋光盤100的底部，以使所述拋光模層140攜帶拋光液中的拋光顆粒去除工件表面材料。需要說明的是，所述導流槽121和導流孔122的尺寸可以根據(jù)所述金屬盤面120的實際大小進行靈活設置，本實施例對此不做限制。例如，所述導流槽121的寬度可以為3mm，深度可以為1mm，所述導流孔122的直徑可以為3mm。

請結(jié)合參閱圖3和圖4，圖3是本發(fā)明實施例提供的一種金屬盤架110的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3所示金屬盤架110在所述金屬盤面120的安裝示意圖。

其中，所述金屬盤架110用于將所述數(shù)控拋光盤100連接于拋光機構(gòu)。根據(jù)實際需求，所述金屬盤架110可以與拋光機構(gòu)的球頭頂針鉸鏈接，所述金屬盤架110可以通過螺釘與所述金屬盤面120可拆卸連接，以便于將所述金屬盤架110拆卸下來。

在本實施例中，可選地，所述金屬盤架110可以包括盤架本體和多根支桿112。所述盤架主體111可以為圓柱狀，所述多根支桿112遠離所述盤架主體111的一端為L狀。每根所述支桿112的L狀端部與所述金屬盤面120通過螺釘可拆卸連接，使所述盤架主體111的底部與所述金屬盤面120之間存在間隔。也即，所述盤架主體111懸空設置于所述金屬盤面120遠離柔性層130的一端。

如此，使得噴灑于金屬盤面120的拋光液更容易進入所述導流槽121和導流孔122，同時，也使得數(shù)控拋光盤100的清洗更加便捷，從而避免拋光粉沉積于導流槽121。

需要說明的是，所述盤架主體111的形狀與所述數(shù)控拋光盤100應用的拋光機構(gòu)相匹配，本實施例對此并不限制。如此，通過更換盤架主體111即可使所述數(shù)控拋光盤100應用于不同的拋光機構(gòu)，方便又快捷。

例如圖3所示的盤架主體111，所述盤架主體111為圓柱狀，所述盤架主體111遠離所述金屬盤面120的一端開設有內(nèi)孔槽。所述內(nèi)孔槽橫貫所述盤架主體111，將所述盤架主體111分割成一U型結(jié)構(gòu)，所述U型結(jié)構(gòu)包括一底面1111和連接于所述底面1111兩端的弧形側(cè)壁1112，所述底面1111的高度可以與所述多根支桿112的背離所述金屬盤面120的表面相平。

在本實施例中，可選地，所述柔性層130可以由彈性材料制成，所述彈性材料可以為橡膠或泡沫材料。如此，在拋光壓力的作用下，所述柔性層130會產(chǎn)生形變，從而使設置于所述柔性層130表面的拋光模層140跟隨所述柔性層130形變，最終與待加工元件的表面完全吻合。無論所述待加工元件的表面為平面、球面或者非球面，所述拋光模層140都能與其相吻合，從而達到更好的材料去除效果。

根據(jù)實際需求，所述柔性層130的厚度可以根據(jù)數(shù)控拋光盤100的大小以及待加工元件的頂點曲率半徑大小進行調(diào)整，本實施例對此不作限制。

可選地，如圖5所示，本實施例中，所述拋光模層140可以包括形如所述柔性層130的圓片141以及設置于所述圓片141表面的多個凸起142。其中，所述圓片141的厚度為1～3mm，粘貼于所述柔性層130背離所述金屬盤面120的表面。所述凸起142為矩形凸起142，所述多個凸起142間隔設置于所述圓片141背離所述柔性層130的一面。根據(jù)實際需求，所述拋光模層140可以由聚氨酯、拋光布或拋光瀝青等材料制成，用于攜帶拋光液中的拋光顆粒在一定壓力和速度下去除待加工元件表面的材料。

可選地，本實施例中，開設于所述金屬盤面120的每個所述導流孔122貫穿于所述柔性層130和拋光模層140，所述柔性層130和拋光模層140上的導流孔122可以采用開孔器進行開設。

可選地，在本發(fā)明實施例中，所述數(shù)控拋光盤100可以應用于拋光機構(gòu)。其中，所述數(shù)控拋光盤100通過所述金屬盤架110與拋光機構(gòu)的球頭頂針鉸鏈接。

本發(fā)明較佳實施例還提供一種拋光工藝，所述拋光工藝采用本發(fā)明實施例提供的數(shù)控拋光盤100對待加工元件進行拋光。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的數(shù)控拋光盤100及拋光工藝，通過在金屬盤面120開設導流槽121和導流孔122，實現(xiàn)拋光液向數(shù)控拋光盤100底部的主動供給，提高了待加工元件表面材料去除的穩(wěn)定性和數(shù)控拋光的確定性，進而提高了待加工元件的加工精度和加工效率。

進一步地，通過將金屬盤架110設置為支桿112結(jié)構(gòu)，更加便于拋光液進入導流槽121和導流孔122，同時也更加便于數(shù)控拋光盤100的清洗。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”，“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設置”、“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有規(guī)定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征的水平高度在高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征的水平高度小于第二特征。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。