一種液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及拋光領(lǐng)域，提出了一種液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，主要應(yīng)用于機(jī)械、光學(xué)、電子等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超精密加工技術(shù)是一門新興的綜合性加工技術(shù)。它集成了現(xiàn)代機(jī)械、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、測(cè)量及材料等先進(jìn)技術(shù)成就，已成為國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。為了獲得各種元器件及裝備的高性能，要求元件和零件的加工精度越來(lái)越高，有的甚至要求達(dá)到納米級(jí)或更高的加工精度和無(wú)損傷的表面加工質(zhì)量。
[0003]超精密拋光是目前最主要的終加工手段。拋光過(guò)程的材料去除量十分微小，一般在幾微米以下。目前，非接觸式拋光是獲得超光滑表面的主要拋光方法。
[0004]常見(jiàn)的非接觸拋光，如浮法拋光，其液動(dòng)壓效應(yīng)較弱，加工效率低，不能完全消除拋光引起的表面殘余應(yīng)力；如動(dòng)壓浮離拋光，拋光壓力分布不均勻，驅(qū)動(dòng)軸回轉(zhuǎn)精度要求高，拋光起始和終了階段仍存在工件與磨粒的直接接觸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有非接觸拋光裝置液動(dòng)壓效應(yīng)弱、加工效率低和設(shè)備成本高等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種穩(wěn)定性好、定位精度高、液壓動(dòng)力穩(wěn)定、拋光過(guò)程均勻性好的液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，包括拋光系統(tǒng)、壓力檢測(cè)系統(tǒng)、光學(xué)隔振系統(tǒng)和升降系統(tǒng)，所述光學(xué)隔振系統(tǒng)為作為整個(gè)裝置底座的光學(xué)隔振平臺(tái)，所述拋光系統(tǒng)包括拋光工具盤、拋光液容器、主軸、第一聯(lián)軸器、第二聯(lián)軸器、伺服電機(jī)和電機(jī)支架，拋光液容器固定在拋光工具盤正下方的光學(xué)隔振平臺(tái)上，伺服電機(jī)豎直固定在電機(jī)支架上，伺服電機(jī)的輸出端通過(guò)第一聯(lián)軸器連接主軸的上端，主軸的下端通過(guò)第二聯(lián)軸器連接拋光工具盤，所述主軸通過(guò)軸承座固定在電機(jī)支架上;所述升降系統(tǒng)固定在光學(xué)隔振平臺(tái)上，電機(jī)支架固定在升降系統(tǒng)上。
[0007]進(jìn)一步的，所述升降系統(tǒng)為升降臺(tái)。
[0008]進(jìn)一步的，所述升降臺(tái)上設(shè)有微動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕。
[0009]進(jìn)一步的，所述光學(xué)隔振平臺(tái)由大理石材料制成。
[0010]進(jìn)一步的，所述壓力檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝在拋光工具盤上的壓力傳感器和設(shè)置在光學(xué)隔振平臺(tái)上的壓力顯示儀表。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述第二聯(lián)軸器為雙膜片聯(lián)軸器。
[0012]進(jìn)一步的，所述電機(jī)支架通過(guò)螺栓固定在升降臺(tái)上。
[0013]進(jìn)一步的，所述主軸的下端還設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)，壓力顯示儀表通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)電滑環(huán)連接，導(dǎo)電滑環(huán)與壓力傳感器電連接。
[0014]本實(shí)用新型所述的液動(dòng)壓懸浮拋光裝置分為四部分:光學(xué)隔振部分、升降部分、拋光部分和壓力檢測(cè)部分。光學(xué)隔振部分為該拋光裝置的運(yùn)行提供一個(gè)穩(wěn)定的基座，能很好的保證拋光裝置的穩(wěn)定性;升降部分能提供初始的加工位置調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的定位精度；拋光部分提供高轉(zhuǎn)速的同時(shí)也能提供穩(wěn)定的液動(dòng)壓力，從而保證了拋光過(guò)程液動(dòng)壓的均勻性;壓力檢測(cè)部分能對(duì)拋光過(guò)程中產(chǎn)生的液動(dòng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，從而可以調(diào)節(jié)液動(dòng)壓力使拋光加工穩(wěn)定運(yùn)行。
[0015]所述光學(xué)隔振平臺(tái)作為液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的基座，能有效地隔離外界的干擾，避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。
[0016]所述升降部分的升降臺(tái)的升降通過(guò)微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕可以實(shí)現(xiàn)微量的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)升降臺(tái)的微米級(jí)別進(jìn)給精度。
[0017]所述拋光部分主要包括拋光工具盤、拋光液容器、第一聯(lián)軸器、主軸、第二聯(lián)軸器、伺服電機(jī)以及電機(jī)支架。伺服電機(jī)采用與其配套的伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)高精度高速的轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器與主軸連接，將動(dòng)力傳遞給主軸。主軸通過(guò)第二聯(lián)軸器與拋光工具盤連接，帶動(dòng)拋光工具盤高速旋轉(zhuǎn)。待加工的工件通過(guò)石蠟貼于拋光工具盤的下底面，拋光工具盤浸沒(méi)于盛有拋光液的容器內(nèi)并保持一定的拋光間隙，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的液動(dòng)壓懸浮拋光。
[0018]與現(xiàn)有的拋光裝置相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低；采用了拋光液浸沒(méi)拋光工具和工件的浸液環(huán)境，有利于降低拋光過(guò)程摩擦熱帶來(lái)的負(fù)面作用;通過(guò)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)拋光工具的旋轉(zhuǎn)，避免了復(fù)雜的傳動(dòng)環(huán)節(jié)造成的誤差積累，提高了加工精度;拋光工具盤的懸浮力源自液體動(dòng)壓形成的上浮力并可以通過(guò)微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)拋光盤懸浮的間隙。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的三維圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的側(cè)視圖。
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的俯視圖。
[0022]圖中，1-光學(xué)隔振平臺(tái)、2-拋光液容器、3-第二聯(lián)軸器、4-主軸、5-第一聯(lián)軸器、6-伺服電機(jī)、7-電機(jī)支架、8-微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕、9-升降臺(tái)、10-壓力顯示儀表、11-拋光工具盤、12-壓力傳感器、13-導(dǎo)電滑環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0024]參閱圖1、圖2、圖3為本實(shí)用新型液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的實(shí)施例，液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，包括光學(xué)隔振平臺(tái)1、升降臺(tái)9、伺服電機(jī)6、主軸4、拋光工具盤11，拋光液容器2放置于光學(xué)隔振平臺(tái)I上，壓力傳感器12安裝在拋光工具盤11上，拋光工具盤11通過(guò)第二聯(lián)軸器3即雙膜片聯(lián)軸器與主軸4連接，導(dǎo)電滑環(huán)13安裝在主軸4上且位于第二聯(lián)軸器3的上面，伺服電機(jī)6通過(guò)第一聯(lián)軸器5與主軸4連接，電機(jī)支架7通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝在升降臺(tái)9上，微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕位于升降臺(tái)9的后面，壓力顯示儀表10位于光學(xué)隔振平臺(tái)I上并通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)電滑環(huán)13連接。
[0025]液動(dòng)壓懸浮拋光裝置工作時(shí)，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)6通過(guò)第一聯(lián)軸器5將動(dòng)力傳遞給主軸4，主軸4通過(guò)第二聯(lián)軸器3將動(dòng)力傳遞給拋光工具盤U，拋光工具盤11浸沒(méi)于盛有拋光液的拋光液容器2內(nèi)，通過(guò)微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕8控制升降臺(tái)9使拋光工具盤與容器底面保持一定的拋光間隙從而形成液動(dòng)壓效應(yīng)對(duì)貼于拋光工具盤11下面的加工工件進(jìn)行拋光，拋光過(guò)程中通過(guò)壓力傳感器12對(duì)拋光工具盤11下底面的液動(dòng)壓力進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)壓力顯示儀表10顯示拋光過(guò)程中的壓力，從而可以很方便地對(duì)拋光壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了使壓力傳感器12在旋轉(zhuǎn)的情況下不發(fā)生導(dǎo)線的纏繞問(wèn)題，通過(guò)引入導(dǎo)電滑環(huán)13連接了壓力傳感器12和壓力顯示儀表10，很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了液動(dòng)壓懸浮拋光裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，保證了拋光加工的高精度。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此夕卜，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:包括拋光系統(tǒng)、壓力檢測(cè)系統(tǒng)、光學(xué)隔振系統(tǒng)和升降系統(tǒng)，所述光學(xué)隔振系統(tǒng)為作為整個(gè)裝置底座的光學(xué)隔振平臺(tái)(I)，所述拋光系統(tǒng)包括拋光工具盤(11)、拋光液容器(2)、主軸(4)、第一聯(lián)軸器(5)、第二聯(lián)軸器(3)、伺服電機(jī)(6)和電機(jī)支架(7)，拋光液容器(2)固定在拋光工具盤(11)正下方的光學(xué)隔振平臺(tái)(I)上，伺服電機(jī)(6)豎直固定在電機(jī)支架(7)上，伺服電機(jī)(6)的輸出端通過(guò)第一聯(lián)軸器(5)連接主軸(4)的上端，主軸(4)的下端通過(guò)第二聯(lián)軸器(3)連接拋光工具盤(11)，所述主軸(4)通過(guò)軸承座固定在電機(jī)支架(7)上;所述升降系統(tǒng)固定在光學(xué)隔振平臺(tái)(I)上，電機(jī)支架(7)固定在升降系統(tǒng)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述升降系統(tǒng)為升降臺(tái)(9)03.根據(jù)權(quán)利要求2所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述升降臺(tái)(9)上設(shè)有微動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述光學(xué)隔振平臺(tái)(I)由大理石材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述壓力檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝在拋光工具盤(11)上的壓力傳感器(12)和設(shè)置在光學(xué)隔振平臺(tái)(I)上的壓力顯示儀表(10)06.根據(jù)權(quán)利要求1所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述第二聯(lián)軸器(3)為雙膜片聯(lián)軸器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述電機(jī)支架(7)通過(guò)螺栓固定在升降臺(tái)(9)上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，其特征在于:所述主軸(4)的下端還設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)(13)，壓力顯示儀表(10)通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)電滑環(huán)(13)連接，導(dǎo)電滑環(huán)(13)與壓力傳感器(12)電連接。
【專利摘要】一種液動(dòng)壓懸浮拋光裝置，主要包括光學(xué)隔振平臺(tái)、升降臺(tái)、伺服電機(jī)、主軸、拋光工具盤，拋光液容器放置于光學(xué)隔振平臺(tái)上，壓力傳感器安裝在拋光工具盤上，拋光工具盤通過(guò)第二聯(lián)軸器與主軸連接，伺服電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器與主軸連接，電機(jī)支架固定在升降臺(tái)上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：采用了拋光液浸沒(méi)拋光工具和工件的浸液環(huán)境，有利于降低拋光過(guò)程摩擦熱帶來(lái)的負(fù)面作用，通過(guò)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)拋光工具的旋轉(zhuǎn)，避免了復(fù)雜的傳動(dòng)環(huán)節(jié)造成的誤差積累從而提高了加工精度，拋光工具盤的懸浮力源自液體動(dòng)壓形成的上浮力并可以通過(guò)微動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)拋光盤懸浮的間隙，采用導(dǎo)電滑環(huán)的方式有效的實(shí)現(xiàn)了壓力傳感器在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的測(cè)量。
【IPC分類】B24B41/00, B24B49/00, B24B1/00, B24B51/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205342680
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521019097
【發(fā)明人】章少杰, 文東輝, 王揚(yáng)渝, 金明生, 孫白冰
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日