一種雙自由度平面拋光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙自由度平面拋光裝置，適用于光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工，它包括底盤和工件移動機構，底盤為方形研磨盤，方形研磨盤的盤面粒度沿著長邊方向從左至又依次遞增；工件移動機構包括真空吸盤、工件轉動軸、氣缸、滑臺、水平云臺、控制滑臺水平方向左右移動的第一滾軸絲杠和第一直線導軌、控制水平云臺前后移動的第二滾軸絲杠和第二直線導軌；第一滾軸絲杠和第一直線導軌的兩端固定在水平云臺上，本發(fā)明結構簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過方形研磨盤的磨料粒度梯度化設計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工。
【專利說明】—種雙自由度平面拋光裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙自由度平面拋光裝置，適用于光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。
【背景技術】
[0002]研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工(如切削加工)。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達IT5?01，表面粗糙度可達Ra0.63?0.01微米。
[0003]拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性拋光工具和磨料顆?；蚱渌麙伖饨橘|對工件表面進行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤(消光)。
[0004]當我們需要對代加工工件進行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或強化其表面的加工過程，通常同時采用研磨和拋光。傳統(tǒng)的利用研磨盤或者拋光盤的光整系統(tǒng)將研磨與拋光工序分開，使得由研磨過度到拋光時系統(tǒng)需要將研磨盤更換為拋光盤，很難提升加工效率。即使是單一的研磨加工，單一磨粒粒度的研磨盤也并不能使工件完全達到所需的表面粗糙度或者需要很長的加工時間。且傳統(tǒng)的研磨和拋光系統(tǒng)，加工時需要人為添加砝碼或由工件和承托工件的器件本身的重力來決定施加于工件表面與研磨盤(或拋光盤)表面的壓力，這使得所是施加的壓力不能根據(jù)加工需求得到動態(tài)調節(jié)而且無法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的壓力，在更換研磨盤或拋光盤后需添加或者更換砝碼，由于砝碼的質量固定，很難實現(xiàn)施加壓力的連續(xù)變化，從而影響了加工質量，并且受人為因素影響大，很難實現(xiàn)自動化。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術加工中存在的加工效率低、自動化程度不高、拋光和研磨加工需要分開等缺點，本發(fā)明提供一種可以集粗磨、精磨、粗拋、精拋為一體的一種雙自由度平面拋光裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種雙自由度平面拋光裝置，包括底盤和工件移動機構，所述底盤為方形研磨盤，所述方形研磨盤的盤面粒度沿著長邊方向從左至又依次遞增；
[0007]所述工件移動機構包括真空吸盤、工件轉動軸、氣缸、滑臺、水平云臺、控制滑臺水平方向左右移動的第一滾軸絲杠和第一直線導軌、控制水平云臺前后移動的第二滾軸絲杠和第二直線導軌；所述第一滾軸絲杠和第一直線導軌的兩端固定在水平云臺上，所述第一滾軸絲杠的一端連接第一電機，所述第二滾軸絲杠的一端連接第二電機；
[0008]所述滑臺上設有豎直向下的軸孔，所述工件安裝軸穿過軸孔，所述工件安裝軸的底部連接真空吸盤，所述工件安裝軸的頂部通過聯(lián)軸器連接氣缸的活塞桿，所述氣缸頂部連接第三電機。所述第三電機固接在安裝板上，所述安裝板固定在滑臺上。
[0009]進一步的，所述工件安裝軸與滑臺通過軸承連接。
[0010]本發(fā)明的技術構思為:研磨盤設計為方形，方形研磨盤沿著長邊方向磨料粒度越來越高，當工件在一個位置沿著短邊方向研磨完畢后，可以直接進入更高磨料粒度的區(qū)域進行再一次的精細研磨，從而實現(xiàn)無級加工的目的；工件運動的整體通過兩對滾軸絲杠和直線導軌組成的系統(tǒng)完成；工件可以被真空吸盤吸住，真空吸盤、工件安裝軸、氣缸組成的系統(tǒng)可以在電機的帶動下轉動，從而進行工件的自轉，工件的自轉與工件與方形研磨盤的相對運動工程形成了工件與方向研磨盤的無序運動，從而提高了加工精度；氣缸給研磨盤提供加工所需要的力。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明結構簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過方形研磨盤的磨料粒度梯度化設計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨拋光盤轉動的時候工件也會跟著自轉運動，二者的共同作用下可實現(xiàn)待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種雙自由度平面拋光裝置的結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明一種雙自由度平面拋光裝置的結構示意圖俯視圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0015]結合圖1、圖2，一種雙自由度平面拋光裝置，包括底盤I和工件移動機構，底盤I為方形研磨盤，方形研磨盤的盤面粒度沿著長邊方向從左至又依次遞增。
[0016]工件移動機構包括真空吸盤2、工件轉動軸3、氣缸5、滑臺8、水平云臺15、控制滑臺8水平方向左右移動的第一滾軸絲杠14和第一直線導軌13、控制水平云臺15前后移動的第二滾軸絲杠9和第二直線導軌10 ;第一滾軸絲杠14和第一直線導軌13的兩端固定在水平云臺15上，第一滾軸絲杠14的一端連接第一電機12，第二滾軸絲杠9的一端連接第二電機11。
[0017]滑臺8上設有豎直向下的軸孔，工件安裝軸3穿過軸孔，工件安裝軸3的底部連接真空吸盤2，工件安裝軸3的頂部通過聯(lián)軸器4連接氣缸5的活塞桿，氣缸5頂部連接第三電機6。第三電機6固接在安裝板7上，安裝板7固定在滑臺8上。
[0018]工件安裝軸3與滑臺通過軸承連接。
[0019]應當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【權利要求】
1.一種雙自由度平面拋光裝置，其特征在于:包括底盤和工件移動機構，所述底盤為方形研磨盤，所述方形研磨盤的盤面粒度沿著長邊方向從左至又依次遞增； 所述工件移動機構包括真空吸盤、工件轉動軸、氣缸、滑臺、水平云臺、控制滑臺水平方向左右移動的第一滾軸絲杠和第一直線導軌、控制水平云臺前后移動的第二滾軸絲杠和第二直線導軌；所述第一滾軸絲杠和第一直線導軌的兩端固定在水平云臺上，所述第一滾軸絲杠的一端連接第一電機，所述第二滾軸絲杠的一端連接第二電機； 所述滑臺上設有豎直向下的軸孔，所述工件安裝軸穿過軸孔，所述工件安裝軸的底部連接真空吸盤，所述工件安裝軸的頂部通過聯(lián)軸器連接氣缸的活塞桿，所述氣缸頂部連接第三電機。所述第三電機固接在安裝板上，所述安裝板固定在滑臺上。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙自由度平面拋光裝置，其特征在于:所述工件安裝軸與滑臺通過軸承連接。
【文檔編號】B24B37/04GK103878679SQ201410079988
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】鄭欣榮, 黃航航 申請人:浙江工業(yè)大學