專利名稱：快速拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對光學(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、對溫度變化敏感的特點，這些特點對其加工十分不利，同時對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，也應(yīng)該積極探索新的超精密加工方法，以滿足實際應(yīng)用的需要。以實現(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)零件納米級表面粗糙度的拋光加工技術(shù)要求的目的。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(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)的上述問題，根據(jù)本實用新型的一個方面，為解決上述的技術(shù)問題，本實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。為了更好地實現(xiàn)本實用新型，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:在本實用新型的一個實施例中，還包括工件軸，所述工件軸位于工件盤上方，并與床身連接。在本實用新型的一個實施例中，所述床身為箱體式結(jié)構(gòu)。在本實用新型的一個實施例中，所述床身上設(shè)置有立柱，所述立柱為立墻式結(jié)構(gòu)。在本實用新型的一個實施例中，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)。在本實用新型的一個實施例中，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。在本實用新型的一個實施例中，還包括用于修整拋光盤的修整盤，所述修整盤通過修整軸與床身連接。在本實用新型的一個實施例中，所述工件軸和修整軸平行裝在溜板上。在本實用新型的一個實施例中，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。[0017]本實用新型還可以是:在本實用新型的一個實施例中，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，本實用新型的有益效果之一是:本實用新型的拋光機(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，且在操作過程中能夠高效、快速的進(jìn)行拋光加工作業(yè)。

為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，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)本實用新型一個實施例的快速拋光機(jī)部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的主軸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的快速拋光機(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)生相對運(yùn)動時，工件盤2在外界力作用下，對拋光盤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對工件表面形成磨削作用，去除工件表面的高點，從而實現(xiàn)工件表面的快速加工。在拋光機(jī)的X軸上可同時配置工件軸，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)到主動環(huán)拋的效果，以實現(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程中的熱變形以及工作過程中的力變形。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)計為立墻式結(jié)構(gòu)，通過該立墻式結(jié)構(gòu)可增加立柱橫梁的剛性和結(jié)構(gòu)對稱性，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，并為其上的溜板提供精密穩(wěn)定的運(yùn)動(X-軸)基礎(chǔ)。本實施例的拋光機(jī)還可包括用于修整拋光盤I的拋光平面的修整盤，所述修整盤通過修整軸與床身連接。通過該技術(shù)方案用于保證較高的拋光精度，在X軸上同時配置的修整盤適時修整拋光盤I的拋光平面，在對拋光盤I平面精度修整的同時，也對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、同時又具備較為合適的表面粗糙度。本實用新型中還可選用合適的拋光墊材料，以實現(xiàn)對拋光壓力的調(diào)控及面形精度的保證。通過以上配置和拋光修整運(yùn)動，實現(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。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，實現(xiàn)其垂直方向的獨立運(yùn)動(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)過回轉(zhuǎn)接頭被直接注入到工件的被拋光表面上。本實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)過校定的多個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均處于壓縮狀態(tài)，從而實現(xiàn)對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)主要對機(jī)床自身的溫度控制。在電機(jī)選配時候，首先伺服電機(jī)選擇風(fēng)冷式的；其次對整個機(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)鍵點配置溫度傳感器。拋光液缸可采用三級過濾，拋光液的過濾精度最高可達(dá)0.003 mm。拋光液的供給泵采用靜音泵，并采用隔振措施，以減少其振動對機(jī)床的影響。圖2示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的主軸結(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軸承軸系，以提高主軸軸系的運(yùn)動精度和剛度。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)計高精度微調(diào)和鎖緊結(jié)構(gòu)。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進(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)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請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。
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)。通過本實用新型的技術(shù)方案，可實現(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B24B41/02GK202985291SQ20122073559
公開日2013年6月12日 申請日期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, 張院春, 呂國棟, 趙家安, 包榮振 申請人:北京微納精密機(jī)械有限公司