專利名稱：一種數(shù)控拋光用非接觸式輪狀噴液磨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種數(shù)控拋光用非接觸式輪 狀噴液磨頭。
技術(shù)背景在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)組成各類光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡片，如透鏡、反射鏡、 平面鏡、球面鏡、各類非球面鏡等，都要按光學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行粗磨、 細(xì)磨、精磨、拋光等研磨制作，這種過程在光學(xué)界稱之為光學(xué)冷加工。光學(xué)冷加工的機(jī)床設(shè)備，都有磨頭，用來對(duì)光學(xué)鏡片進(jìn)行磨制加工，一 般情況是用于數(shù)控拋光的磨頭要比機(jī)械拋光的磨頭尺寸小一些，在過去的年 代用于數(shù)控拋光的磨頭，都是實(shí)心磨頭。與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是科學(xué)出版社于2001年出版的"先進(jìn)光 學(xué)制造技術(shù)" 一書(楊力主編)P59 — 64頁(yè)提出的數(shù)控拋光實(shí)心磨頭，如 圖l所示包括驅(qū)動(dòng)軸l 、實(shí)心磨頭2 。驅(qū)動(dòng)軸l與實(shí)心磨頭2垂直并剛 性固連，被加工的光學(xué)工件3置于實(shí)心磨頭2的下面，實(shí)心磨頭2的工作 面與被加工的光學(xué)工件3的表面平行，用拋光膏進(jìn)行拋光加工。該數(shù)控拋光用的實(shí)心磨頭，存在的主要問題是由于拋光膏在磨頭下的 分布難以控制，致使對(duì)被拋光件表面拋光局部去除量的多少及均勻性難以控 制，而且無(wú)法對(duì)小于磨頭接觸面的局部表面進(jìn)行有選擇性的精確拋光，影響 拋光質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于控制磨頭下的被 加工光學(xué)工件表面拋光局部去除量的多少和均勻性，提高被加工光學(xué)工件表 面的拋光質(zhì)量，特設(shè)計(jì)一種非接觸式輪狀噴液磨頭。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控拋光用非接觸式輪狀噴液磨 頭。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如圖2 、圖3所示包括拋光液噴出孔4、內(nèi)支撐桿5及固定螺絲6、空心驅(qū)動(dòng)軸7、拋光液供給管8，磁流體密封層9、 空心輪狀磨頭IO，磨頭空腔ll、供給管拋光液出口12;空心驅(qū)動(dòng)軸7垂直 于空心輪狀磨頭10，兩者為一體件或者是組合件；輪的邊緣的截面形狀可以 是弧線或直線；空心驅(qū)動(dòng)軸7套裝在拋光液供給管8上，兩者之間通過磁流 體9密封層連接；供給管拋光液出口 12與磨頭空腔11相通；空心輪狀磨頭10的兩個(gè)側(cè)壁與空心驅(qū)動(dòng)軸7垂直，在空心輪狀磨頭10的磨頭空腔11內(nèi)，以拋光液供給管8為對(duì)稱軸的兩個(gè)側(cè)壁上均勻裝有內(nèi)支撐桿5支撐；通過固 定螺絲6將空心輪狀磨頭10的兩個(gè)側(cè)壁與內(nèi)支撐桿5固連；在空心輪狀磨 頭10的工作面上開有拋光液噴出孔4;拋光液噴出孔4的大小和分布可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。工作原理說明輪狀磨頭工作面與被加工的光學(xué)件之間保持一定的間 隙，處于非接觸狀態(tài)；拋光液經(jīng)過拋光液供給管流入磨頭空腔，以一定壓力從磨頭邊緣工作面的拋光液出孔噴出，充滿了磨頭和被加工的光學(xué)件之間的 間隙。當(dāng)輪狀噴液磨頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不斷噴出的拋光液被磨頭的邊緣工作面帶動(dòng)， 對(duì)工件的局部表面進(jìn)行沖刷拋光。被加工的光學(xué)件上的拋光局部去除量的多少與磨頭的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，去除量大；轉(zhuǎn)動(dòng)速度小，去除量小， 從而能實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工光學(xué)表面的精細(xì)加工。本發(fā)明的積極效果采用非接觸式拋光方式，避免了被加工的光學(xué)工件 在加工過程中工件上局部應(yīng)力的產(chǎn)生。被加工的光學(xué)件的拋光去除量多少可 以被精確有效的控制，可以有選擇性地對(duì)局部精確拋光，提高了拋光質(zhì)量。


圖l是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中的輪狀磨頭的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，其中空心驅(qū)動(dòng)軸7、拋光液供給管8、 空心輪狀磨頭10、內(nèi)支撐桿5及固定螺絲6的材質(zhì)均采用不銹鋼，空心驅(qū)動(dòng) 軸7和空心輪狀磨頭10兩者為一體空心件或者兩個(gè)件為配合空心件，所稱 的配合是兩個(gè)件用膠粘接或用螺紋配合，磨頭的直徑及寬度與被加工的光學(xué) 件的尺寸大小有關(guān)，磨頭的直徑一般采用被加工光學(xué)件尺寸大小的1 / 2 ， 磨頭的寬度一般采用被加工光學(xué)工件直徑的1 /3。磨頭在工作時(shí)軸向跳動(dòng)小 于2um。拋光液出孔的大小，最大的孔lmm，最小的孔40"m,不規(guī)則分布 在輪狀磨頭的工作面上。在以拋光液供給管8為對(duì)稱軸的兩個(gè)側(cè)壁圓周上均 勻裝有6根內(nèi)支撐桿5。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控拋光用非接觸式輪狀噴液磨頭，包括驅(qū)動(dòng)軸和磨頭；其特征在于還包括內(nèi)支撐桿(5)及固定螺絲(6)、拋光液供給管(8)、磨頭空腔(11)、拋光液出孔(12)；空心驅(qū)動(dòng)軸(7)垂直于空心輪狀磨頭(10)，兩者為一體件或者是組合件；輪的邊緣的截面形狀可以是弧線或直線；空心驅(qū)動(dòng)軸(7)套裝在拋光液供給管(8)上，兩者之間通過磁流體(9)密封層連接；供給管拋光液出口(12)與磨頭空腔(11)相通；空心輪狀磨頭(10)的兩個(gè)側(cè)壁與空心驅(qū)動(dòng)軸(7)垂直，在空心輪狀磨頭(10)的磨頭空腔(11)內(nèi)，以拋光液供給管(8)為對(duì)稱軸的兩個(gè)側(cè)壁上均勻裝有內(nèi)支撐桿(5)支撐；通過固定螺絲(6)將空心輪狀磨頭(10)的兩個(gè)側(cè)壁與內(nèi)支撐桿(5)固連；在空心輪狀磨頭(10)的工作面上開有拋光液噴出孔(4)；拋光液噴出孔(4)的大小和分布可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。
全文摘要
一種數(shù)控拋光用非接觸式輪狀噴液磨頭，屬于光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種輪狀噴液磨頭。要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控拋光用非接觸式輪狀噴液磨頭。解決的技術(shù)方案包括拋光液噴出孔、內(nèi)支撐桿及固定螺絲、空心驅(qū)動(dòng)軸、拋光液供給管，磁流體密封層、空心輪狀磨頭，磨頭空腔、供給管拋光液出口；空心驅(qū)動(dòng)軸垂直于空心輪狀磨頭；輪的邊緣的截面形狀可以是弧線或直線；空心驅(qū)動(dòng)軸套裝在拋光液供給管上，兩者之間通過磁流體密封層連接；供給管拋光液出口與磨頭空腔相通；在空心輪狀磨頭的磨頭空腔內(nèi)，以拋光液供給管為對(duì)稱軸的兩個(gè)側(cè)壁上均勻裝有內(nèi)支撐桿支撐；在空心輪狀磨頭的工作面上開有拋光液噴出孔。
文檔編號(hào)B24B13/00GK101224555SQ200710300348
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者王君林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所