本發(fā)明涉及光學(xué)加工，特別是一種環(huán)形拋光機(jī)。

背景技術(shù)：

環(huán)形拋光機(jī)是一種高精度的光學(xué)元件加工設(shè)備，由于調(diào)節(jié)拋光盤面形的需要，必須使用很大尺寸的校正板，這會產(chǎn)生五方面的危害，一是校正板對盤面的摩擦力很大，所以驅(qū)動(dòng)拋光盤必須使用很大功率的電機(jī)，而校正板的裝卸又必須有專用設(shè)備，這些增加了設(shè)備成本，且大尺寸校正板本身價(jià)格就比較高昂；二是大尺寸校正板增大了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；三是設(shè)備運(yùn)行時(shí)大部分的能量用于拋光校正板，而不是工件，這樣就造成了能源的浪費(fèi)；四是校正板占據(jù)了很大的盤面面積，導(dǎo)致可拋光工件的面積減小，影響工件的產(chǎn)量，且由于大尺寸校正板的存在，發(fā)熱嚴(yán)重，拋光盤轉(zhuǎn)速不能過高，又影響了工件的拋光效率；五是大尺寸校正板的使用，會加速拋光盤的損耗，另外導(dǎo)致盤面修整頻率加大，影響拋光盤的使用壽命。

校正板必須要使用的原因是：工件和工件環(huán)對拋光盤環(huán)帶中部和內(nèi)側(cè)的磨損比外側(cè)嚴(yán)重，所以拋光盤環(huán)帶中部和內(nèi)側(cè)比外側(cè)低，工件只能變?yōu)楦呷?，必須通過將校正板推到拋光盤外側(cè)，使其對拋光盤環(huán)帶的壓強(qiáng)分布外側(cè)大于內(nèi)側(cè)，拋光盤變凸，工件變?yōu)榈腿?。所以只有使用了校正板，環(huán)形拋光機(jī)才具有工件面形的調(diào)節(jié)功能。

環(huán)形拋光機(jī)使用的拋光盤主要是通過流動(dòng)改變面形的，盤面開槽的原因之一是為了增強(qiáng)其流動(dòng)性，開槽越密越深流動(dòng)性越強(qiáng)，在相同的壓強(qiáng)和被磨削路程的情況下就下降得越快。開槽方式一般為方形或扇形。自環(huán)形拋光機(jī)發(fā)明以來，并沒有通過有意設(shè)計(jì)開槽的密度或設(shè)計(jì)材料的流動(dòng)性能使不同區(qū)域的流動(dòng)能力不同從而補(bǔ)償工件和工件環(huán)引起的不均勻磨損的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)形拋光機(jī)，避免了校正板的使用。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由小變大再變小。

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由大變小。

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，該窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由深變淺，再變深。

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，該窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由淺變深。

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的拋光盤的流動(dòng)能力沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由大變小再變大。

一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺、拋光盤、限位滾輪機(jī)構(gòu)和工件環(huán)，所述的拋光盤上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)的內(nèi)徑小于拋光盤的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤的環(huán)帶寬度，所述的拋光盤的流動(dòng)能力沿拋光盤的半徑從中心向邊緣由小變大。

本發(fā)明的原理是：

拋光盤的磨損近似滿足Preston方程，表達(dá)如下：

Δh＝C·P·V·t

式中，Δh為拋光盤上任一監(jiān)測位置在厚度方向上的減小量，C為Preston常數(shù)，P為監(jiān)測位置所受到的工件或工件環(huán)或校正板的壓強(qiáng)，V為監(jiān)測位置相對工件、工件環(huán)或校正板的運(yùn)動(dòng)速度，t為監(jiān)測位置受到的摩擦?xí)r間。

這樣，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，拋光盤環(huán)帶中部受到的工件和工件環(huán)的摩擦?xí)r間t長于內(nèi)側(cè)，而內(nèi)側(cè)受到的摩擦?xí)r間長于外側(cè)，所以減小量Δh大小關(guān)系為中部和內(nèi)側(cè)大于外側(cè)，這就導(dǎo)致拋光盤變?yōu)榘济嫘危ぜ優(yōu)楦呷Α?/p>

雖然拋光盤環(huán)帶不同徑向位置受到的校正板的摩擦?xí)r間同樣為內(nèi)側(cè)大于外側(cè)，但由于校正板尺寸大于環(huán)帶寬度，所以可以通過將校正板推至環(huán)帶的外側(cè)，使其對外側(cè)的壓強(qiáng)P大于內(nèi)側(cè)來補(bǔ)償因工件和工件環(huán)以及校正板自身對拋光盤內(nèi)外側(cè)的不同摩擦?xí)r間引起的不均勻磨損。

拋光盤的Preston常數(shù)C與開槽密度和深度和材料本身的流動(dòng)性能有關(guān)，所以同樣可以通過特殊設(shè)計(jì)的開槽密度或深度或材料的流動(dòng)能力來補(bǔ)償這種因不同摩擦?xí)r間引起的不均勻磨損，這樣就可以避免使用校正板。

欲恰好補(bǔ)償這種不均勻磨損，一般需要使環(huán)帶外側(cè)的開槽密度或深度或材料本身的流動(dòng)性能大于內(nèi)側(cè)，內(nèi)側(cè)大于中部，使這些改變引起的不同位置的Preston常數(shù)C與工件和工件環(huán)的作用時(shí)間的乘積相等。但由于相對磨削的兩個(gè)面必須均為球面，所以并不需要嚴(yán)格滿足乘積相等關(guān)系，只需要使在工件和工件環(huán)移動(dòng)過程中外側(cè)的Preston常數(shù)C與作用時(shí)間t的乘積可以大于內(nèi)側(cè)、也可以小于內(nèi)側(cè)就可以了。所以開槽密度或深度或材料本身的流動(dòng)能力也可以簡單的沿著拋光盤徑向從里向外逐漸變大，或整體趨勢是變大的也可以。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：降低設(shè)備成本，減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少電力消耗，提高拋光效率，延長拋光盤的使用時(shí)間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明環(huán)形拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖，其中，a為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，b為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，c為實(shí)施例3～6的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-轉(zhuǎn)臺、2-拋光盤、3-限位滾輪機(jī)構(gòu)和4-工件環(huán)；

圖2為開槽形狀示意圖，其中，a、b為實(shí)施例1的開槽形狀示意圖，c、d為實(shí)施例2的開槽形狀示意圖；

圖3為開槽深度示意圖，其中，a為實(shí)施例3的開槽深度示意圖，b為實(shí)施例4的開槽形狀示意圖；

圖4為拋光盤材料流動(dòng)能力示意圖，其中，a為實(shí)施例5的拋光盤材料流動(dòng)能力示意圖，b為實(shí)施例6的拋光盤材料流動(dòng)能力示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此影響本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

參看圖1a，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由小變大再變小。

參看圖2a和圖2b，圖2a和圖2b代表一種開槽形狀，窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由小變大再變小。

實(shí)施例2

參看圖1b，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由大變小。

參看圖2c和圖2d，圖2c和圖2d代表一種開槽形狀，窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，每個(gè)小單元的面積變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由大變小。

實(shí)施例3

參看圖1c，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，該窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由深變淺，再變深。

參看圖3a，圖3a是開槽深度示意圖，窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由深變淺，再變深。

實(shí)施例4

參看圖1c，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的窄槽將拋光盤的盤面分成多個(gè)小單元，該窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由淺變深。

參看圖3b，圖3b是開槽深度示意圖，窄槽的深度變化趨勢是沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由淺變深。

實(shí)施例5

參看圖1c，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的拋光盤2的流動(dòng)能力沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由大變小再變大。

參看圖4a，圖4a代表拋光盤材料一種流動(dòng)能力示意圖，拋光盤2的流動(dòng)能力沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由大變小再變大。

實(shí)施例6

參看圖1c，一種環(huán)形拋光機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺1、拋光盤2、限位滾輪機(jī)構(gòu)3和工件環(huán)4，所述的拋光盤2上還設(shè)有窄槽，其特征在于，所述的工件環(huán)4的內(nèi)徑小于拋光盤2的環(huán)帶寬度，外徑大于拋光盤2的環(huán)帶寬度，所述的拋光盤2的流動(dòng)能力沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由小變大。

參看圖4b，圖4b代表拋光盤材料一種流動(dòng)能力示意圖，拋光盤2的流動(dòng)能力沿拋光盤2的半徑從中心向邊緣由小變大。