一種可控接觸壓力拋光裝置制造方法
【專利摘要】一種可控接觸壓力拋光裝置，它涉及一種拋光裝置，具體涉及一種可控接觸壓力拋光裝置。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有可控接觸壓力拋光工具會(huì)引入一定的中高頻誤差，為進(jìn)一步提升面形精度帶來較大難度的問題。本發(fā)明的拋光主軸豎直設(shè)置在拋光工具基座的一端，且拋光主軸的軸線與拋光工具基座的上表面垂直，拋光輪安裝在拋光主軸的下端，拋光主軸通過拋光主軸連接件與線性滑臺(tái)溜板的前部連接，線性滑臺(tái)溜板通過線性滑臺(tái)基座安裝在拋光工具基座上，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)線圈通過音圈電機(jī)線圈連接件與線性滑臺(tái)溜板的后部連接，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)磁鋼通過音圈電機(jī)磁鋼連接件安裝在拋光工具基座的后部。本發(fā)明用于精密光學(xué)加工領(lǐng)域。
【專利說明】一種可控接觸壓力拋光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拋光裝置，具體涉及一種可控接觸壓力拋光裝置，屬于精密光學(xué)加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在精密光學(xué)加工領(lǐng)域里非球面加工技術(shù)中，需要對經(jīng)過銑磨后的非球面進(jìn)行拋光加工，以降低工件損傷與工件表面粗糙度，提高工件面形精度和表面質(zhì)量，以滿足實(shí)際的使用要求。針對非球面的確定性拋光技術(shù)主要有磁流變拋光技術(shù)、氣囊拋光技術(shù)以及基于小工具CCOS拋光技術(shù)等。確定拋光技術(shù)的基本工作原理是:首先，通過對試樣的工藝試驗(yàn)，獲得準(zhǔn)確的材料去除函數(shù)；其次，檢測加工前工件的面形，獲得面形誤差函數(shù)；最后，根據(jù)材料去除函數(shù)和面形誤差，計(jì)算駐留時(shí)間并預(yù)估殘留誤差。非球面拋光技術(shù)一方面需要得到較高的表面質(zhì)量，另一方面需要得到較高的面形精度，以滿足非球面工件光學(xué)性能的要求。為了獲得較高的面形精度，首先需要獲得穩(wěn)定的去除函數(shù)，實(shí)現(xiàn)拋光過程的穩(wěn)定性與一致性。非球面拋光技術(shù)中普遍采用Preston方程作為理論基礎(chǔ)。在確定性加工中，通常將Preston方程作線性簡化，簡化后的Preston方程中材料去除率與相對速度和拋光壓力呈線性關(guān)系。其他條件一定時(shí)，恒定的拋光壓力可以得到恒定的材料去除率，從而獲得穩(wěn)定的去除函數(shù)，確保拋光過程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)較高面形精度工件的加工。保證恒定的拋光壓力，對于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的拋光過程具有重要意義。
[0003]現(xiàn)有的可控接觸壓力拋光工具大多為子口徑球狀拋光頭，有較好的修形能力但同時(shí)會(huì)引入一定的中高頻誤差，為進(jìn)一步提升面形精度帶來較大難度。同時(shí)，目前所有的拋光工具均配置于專屬的拋光機(jī)床上，還沒有出現(xiàn)將拋光工具集成在其他類型的精密機(jī)床上的例子，以實(shí)現(xiàn)不同工藝在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)完成的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有可控接觸壓力拋光工具會(huì)引入一定的中高頻誤差，為進(jìn)一步提升面形精度帶來較大難度的問題，進(jìn)而提出一種可控接觸壓力拋光裝置。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括拋光工具基座、拋光主軸、拋光輪、拋光主軸連接件、線性滑臺(tái)溜板、線性滑臺(tái)基座、音圈電機(jī)線圈連接件、音圈電機(jī)和音圈電機(jī)磁鋼連接件，拋光工具基座水平設(shè)置，拋光主軸豎直設(shè)置在拋光工具基座的一端，且拋光主軸的軸線與拋光工具基座的上表面垂直，拋光輪安裝在拋光主軸的下端，拋光主軸通過拋光主軸連接件與線性滑臺(tái)溜板的前部連接，線性滑臺(tái)溜板通過線性滑臺(tái)基座安裝在拋光工具基座上，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)線圈通過音圈電機(jī)線圈連接件與線性滑臺(tái)溜板的后部連接，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)磁鋼通過音圈電機(jī)磁鋼連接件安裝在拋光工具基座的后部。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過音圈電機(jī)線圈驅(qū)動(dòng)線性滑臺(tái)溜板運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)拋光主軸向工件表面施加壓力，音圈電機(jī)配合光柵及讀數(shù)頭能夠?qū)崿F(xiàn)拋光壓力的穩(wěn)定控制；聚氨酯彈性拋光輪與工件接觸時(shí)能夠形成柔性的接觸面，可以實(shí)現(xiàn)相對較大面積的接觸，在本發(fā)明基礎(chǔ)上，通過改變音圈電機(jī)輸出的推力，能夠控制拋光工作區(qū)的接觸面積和壓力分布情況，能夠有效緩解拋光輪引入的中高頻誤差，提高面形精度；使用本發(fā)明進(jìn)行拋光時(shí)，通過對機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制，能夠?qū)崿F(xiàn)拋光過程的自動(dòng)化。本發(fā)明可以更好的保持去除函數(shù)的一致性，并且提高拋光過程的穩(wěn)定性，從而獲得更好的形狀精度及表面質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可控接觸壓力拋光裝置包括拋光工具基座1、拋光主軸2、拋光輪3、拋光主軸連接件4、線性滑臺(tái)溜板5、線性滑臺(tái)基座6、音圈電機(jī)線圈連接件7、音圈電機(jī)和音圈電機(jī)磁鋼連接件10，拋光工具基座I水平設(shè)置，拋光主軸2豎直設(shè)置在拋光工具基座I的一端，且拋光主軸2的軸線與拋光工具基座I的上表面垂直，拋光輪3安裝在拋光主軸2的下端，拋光主軸2通過拋光主軸連接件4與線性滑臺(tái)溜板5的前部連接，線性滑臺(tái)溜板5通過線性滑臺(tái)基座6安裝在拋光工具基座I上，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)線圈8通過音圈電機(jī)線圈連接件7與線性滑臺(tái)溜板5的后部連接，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)磁鋼9通過音圈電機(jī)磁鋼連接件10安裝在拋光工具基座I的后部。
[0009]本實(shí)施方式中的拋光輪3是聚氨酯彈性體拋光輪，它具有更大接觸面積，且能夠抑制中高頻誤差，同時(shí)能夠控制拋光工具與工件之間接觸壓力的可控接觸壓力。
[0010]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可控接觸壓力拋光裝置還包括光柵11和讀數(shù)頭12，光柵11安裝在線性滑臺(tái)溜板5上，讀數(shù)頭12安裝在拋光工具基座I的前部，讀數(shù)頭12用于讀取光柵11的上的位置信號(hào)。
[0011]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，在拋光壓力控制過程中，發(fā)出控制的接觸壓力值指令后，由光柵及讀數(shù)頭獲得與拋光主軸固定連接的線性滑臺(tái)溜板的精確位置，根據(jù)此位置信息確定輸入音圈電機(jī)的電流值。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0012]工作原理
[0013]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)拋光壓力的穩(wěn)定控制，在拋光壓力控制過程中，發(fā)出控制的接觸壓力值指令后，由光柵及讀數(shù)頭獲得與拋光主軸固定連接的線性滑臺(tái)溜板的精確位置，根據(jù)此位置信息確定輸入音圈電機(jī)的電流值，同時(shí)驅(qū)動(dòng)固定連接拋光主軸的線性滑臺(tái)溜板沿施力方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線性滑臺(tái)溜板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，再次讀出當(dāng)前位置，再次根據(jù)當(dāng)前位置信息確定輸入音圈電機(jī)的電流值，如此循環(huán)，直到達(dá)到設(shè)定的控制壓力為止。
【權(quán)利要求】
1.一種可控接觸壓力拋光裝置，其特征在于:所述一種可控接觸壓力拋光裝置包括拋光工具基座(1)、拋光主軸(2)、拋光輪(3)、拋光主軸連接件(4)、線性滑臺(tái)溜板(5)、線性滑臺(tái)基座(6)、音圈電機(jī)線圈連接件(7)、音圈電機(jī)和音圈電機(jī)磁鋼連接件(10)，拋光工具基座(1)水平設(shè)置，拋光主軸(2 )豎直設(shè)置在拋光工具基座(1)的一端，且拋光主軸(2 )的軸線與拋光工具基座(1)的上表面垂直，拋光輪(3 )安裝在拋光主軸(2 )的下端，拋光主軸(2 )通過拋光主軸連接件(4)與線性滑臺(tái)溜板(5)的前部連接，線性滑臺(tái)溜板(5)通過線性滑臺(tái)基座(6)安裝在拋光工具基座(1)上，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)線圈(8)通過音圈電機(jī)線圈連接件(7)與線性滑臺(tái)溜板(5)的后部連接，所述音圈電機(jī)的音圈電機(jī)磁鋼(9)通過音圈電機(jī)磁鋼連接件(10)安裝在拋光工具基座(1)的后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可控接觸壓力拋光裝置，其特征在于:所述一種可控接觸壓力拋光裝置還包括光柵(11)和讀數(shù)頭(12)，光柵(11)安裝在線性滑臺(tái)溜板(5)上，讀數(shù)頭(12 )安裝在拋光工具基 座(1)的前部，讀數(shù)頭(12 )用于讀取光柵(11)的上的位置信號(hào)。
【文檔編號(hào)】B24B49/16GK103894903SQ201410143252
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】趙清亮, 饒志敏, 郭兵, 陳冰, 張全利, 程凱, 唐群瑞 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)