用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，包括Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)，底座，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，主軸支架，立柱，立柱上面固定連接Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊通過(guò)主軸支架固定連接磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)，底座前部上面依次連接X(jué)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊和Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊上面固定連接工作臺(tái)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，相對(duì)于傳統(tǒng)光學(xué)非球面拋光技術(shù)，無(wú)需拋光液循環(huán)、過(guò)濾系統(tǒng)；維護(hù)方便，僅需要在加工一段時(shí)間后，磁懸液中水分蒸發(fā)后補(bǔ)充相應(yīng)的水即可；操作方便，加工時(shí)，通過(guò)三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)完將拋光頭旋轉(zhuǎn)主軸對(duì)準(zhǔn)非球面工件主軸，并使的磁懸液與工件拋光表面接觸即可。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)非球面拋光裝置，尤其涉及一種磁懸液拋光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的非球面拋光加工技術(shù)，主要有傳統(tǒng)機(jī)械拋光、化學(xué)機(jī)械拋光、磁流變拋光等。上述拋光技術(shù)中，拋光裝置均需要一套完整的拋光液循環(huán)、過(guò)濾處理系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)正常的拋光加工。從設(shè)備制造角度看，它極大提高了加工裝置的制造成本，且后期設(shè)備的使用及維護(hù)也需要較高的人力與物力成本。因此，為了降低加工設(shè)備成本，簡(jiǎn)化加工維護(hù)難度，需要設(shè)計(jì)一種無(wú)需拋光液循環(huán)、過(guò)濾的磁懸液拋光加工設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)非球面元件的拋光加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于為了降低拋光成本，而提供一種用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，該裝置無(wú)需拋光液循環(huán)、過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)低成本的光學(xué)非球面拋光加工。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，包括Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)，底座，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，主軸支架，立柱，底座后部上面固定連接立柱，其特點(diǎn)是:立柱上面固定連接Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊通過(guò)主軸支架固定連接磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)，底座前部上面依次連接X(jué)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊和Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊上面固定連接工作臺(tái)。
[0005]磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)包括主軸架、磁鐵固定盤(pán)、永久磁鐵、有機(jī)玻璃隔盤(pán)、磁懸液拋光體、主軸、滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器、主軸電機(jī)，主軸電機(jī)固定在主軸架上方，通過(guò)聯(lián)軸器與主軸上端固定連接，主軸通過(guò)滾動(dòng)軸承連接在主軸架中，主軸下端固定連接磁鐵固定盤(pán)，磁鐵固定盤(pán)下端面上通過(guò)磁性吸附永久磁鐵，主軸架底部粘接有機(jī)玻璃隔盤(pán)，有機(jī)玻璃隔盤(pán)下端面上聚集有受永久磁鐵磁力吸附而形成的磁懸液拋光體。
[0006]磁懸液成分包含水、鐵粉及氧化鋁磨粒，水、鐵粉和氧化鋁磨粒含量比例為2:7:1。永久磁鐵與磁鐵固定盤(pán)之間用強(qiáng)力熱干膠加固連接。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，由磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)和三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，相對(duì)與傳統(tǒng)光學(xué)非球面拋光技術(shù)，無(wú)需拋光液循環(huán)、過(guò)濾系統(tǒng)；維護(hù)方便，僅需要在加工一段時(shí)間后，磁懸液中水分蒸發(fā)后補(bǔ)充相應(yīng)的水即可；操作方便，加工時(shí)，通過(guò)三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)完將拋光頭旋轉(zhuǎn)主軸對(duì)準(zhǔn)非球面工件主軸，并使的磁懸液與工件拋光表面接觸即可。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖； 圖3是圖2的右視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)一步描述。
[0010]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，包括Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊11，磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)12，工作臺(tái)14，底座15，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊16，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17，主軸支架18，立柱19等。
[0011]底座15后部上面固定連接立柱19，立柱19上面固定連接Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊11，Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊11通過(guò)主軸支架18固定連接磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)12，底座15前部上面依次連接X(jué)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊16和Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17上面固定連接工作臺(tái)14。液拋光頭機(jī)構(gòu)12中的主軸架2固定在主軸支架18上，由固定在立柱19上的Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊11帶動(dòng)拋光頭進(jìn)行Z軸垂直方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)給，光學(xué)非球面工件13通過(guò)強(qiáng)力熱干膠粘在工作臺(tái)14上，工作臺(tái)14固定在X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊16上，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊16固定在Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17上，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17固定在底座15上，通過(guò)X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊16和Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊17的運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)X、Y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給。該裝置工作時(shí)，通過(guò)X、Y方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)拋光頭與非球面工件的定位(對(duì)刀)，通過(guò)Z軸方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)拋光頭的加工進(jìn)給。
如圖1所不，磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)12包括電機(jī)罩1、主軸架2、磁鐵固定盤(pán)3、永久磁鐵4、有機(jī)玻璃隔盤(pán)5、磁懸液拋光體6、主軸7、滾動(dòng)軸承8、聯(lián)軸器9、主軸電機(jī)10。
[0012]主軸電機(jī)固定10在主軸架2上方，通過(guò)聯(lián)軸器9與主軸7上端連接，滾動(dòng)軸承8的外圈固定在主軸架2中，滾動(dòng)軸承8的內(nèi)圈固定主軸7，以支承主軸7在主軸架2中實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主軸7下端通過(guò)螺釘鎖緊方式連接磁鐵固定盤(pán)3，永久磁鐵4通過(guò)磁性吸附在磁鐵固定盤(pán)3上，并由強(qiáng)力熱干膠加固，主軸架2底部固定有有機(jī)玻璃隔盤(pán)5，受到永久磁鐵4的磁力吸附，磁懸液被吸附并聚集在有機(jī)玻璃隔盤(pán)5下表面形成磁懸液拋光體6 ο磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)12工作時(shí)，主軸電機(jī)10旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定在磁鐵固定盤(pán)3上的永久磁鐵4圍繞主軸7中心旋轉(zhuǎn),磁懸液受到不停旋轉(zhuǎn)的磁力場(chǎng),在有機(jī)玻璃隔盤(pán)5下表面形成一個(gè)具有一定形狀的磁懸液拋光體6，實(shí)現(xiàn)磁懸液拋光加工。其中磁懸液的成分包括水、鐵粉及氧化鋁磨粒，水、鐵粉及氧化鋁磨粒含量比例為2:7:1。通過(guò)改變永久磁鐵4相對(duì)主軸7的距離，調(diào)節(jié)磁懸液拋光體6形狀及相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)光學(xué)非球面工件13表面不同位置的拋光去除率變化控制，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可控的光學(xué)非球面拋光加工。
【權(quán)利要求】
1.一種用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，包括Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(11),磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)(12)，工作臺(tái)(14)，底座(15)，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(16)，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(17)，主軸支架(18)，立柱(19)，底座(15)后部上面固定連接立柱(19)，其特征在于:所述立柱(19)上面固定連接Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(11)，Z軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(11)通過(guò)主軸支架(18)固定連接磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)(12)，底座(15)前部上面依次連接X(jué)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(16)和Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(17)，Y軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌模塊(17)上面固定連接工作臺(tái)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，其特征在于:所述磁懸液拋光頭機(jī)構(gòu)(12)包括主軸架(2)、磁鐵固定盤(pán)(3)、永久磁鐵(4)、有機(jī)玻璃隔盤(pán)(5)、磁懸液拋光體(6)、主軸(7)、滾動(dòng)軸承⑶、聯(lián)軸器(9)、主軸電機(jī)(10),主軸電機(jī)(10)固定在主軸架(2)上方，通過(guò)聯(lián)軸器(9)與主軸(7)上端固定連接，主軸(7)通過(guò)滾動(dòng)軸承(8)連接在主軸架中，主軸(7)下端固定連接磁鐵固定盤(pán)(3)，磁鐵固定盤(pán)(3)下端面上通過(guò)磁性吸附永久磁鐵(4)，主軸架⑵底部粘接有機(jī)玻璃隔盤(pán)(5)，有機(jī)玻璃隔盤(pán)(5)下端面上聚集有受永久磁鐵(4)磁力吸附的磁懸液拋光體(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，其特征在于:所述磁懸液成分包含水、鐵粉及氧化鋁磨粒，水、鐵粉和氧化鋁磨粒含量比例為2:7:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)非球面加工的磁懸液拋光裝置，其特征在于:所述永久磁鐵(4)與磁鐵固定盤(pán)(3)之間用強(qiáng)力熱干膠加固連接。
【文檔編號(hào)】B24B13/01GK103495917SQ201310485133
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】姜晨, 李郝林 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)