一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及精密拋光領域，更具體的說，設計一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置。
【背景技術】
[0002]超精密拋光是一種非接觸的拋光加工，通過液動壓懸浮拋光裝置對工件表面進行精密拋光。精密和超精密加工技術、制造自動化是先進制造技術的兩大領域，精密工程、精細工程和納米技術是現(xiàn)代制造技術的前沿，也是未來制造技術的基礎。超精密加工是一門新興的綜合性加工技術，它集成了現(xiàn)代機械、電子、測量及材料等先進技術成就，使得目前的加工精度有了極大地提高，極大地改善了產品的性能和提高了產品的可靠性。超光滑表面加工技術是超精密加工體系的一個重要組成部分。
[0003]常見的拋光技術有浴法拋光、浮法拋光(面接觸)、動壓浮離拋光和彈性發(fā)射加工(線接觸)。現(xiàn)有采用的是液動壓懸浮拋光，有別于以上的幾種方式，通過浸液，拋光工具旋轉時形成來自液體動壓形成的上浮力，通過約束邊界使流體動壓力分布均勻，電機直接驅動拋光工具也滿足了傳動的平穩(wěn)性和更大的轉速。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就在于解決現(xiàn)有非接觸懸浮拋光裝置中流體邊界可控的問題，提供了一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置，該裝置為基于位移機構控制的裝置，準確控制懸浮拋光時流體邊界密封性的問題，該拋光裝置優(yōu)化了拋光盤和容器之間的相對位置關系，提尚了流體動壓的穩(wěn)定性，提尚了加工效率。
[0005]本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的:一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置，包括水平工作臺、拋光系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、微調系統(tǒng)和壓力檢測系統(tǒng)，所述拋光系統(tǒng)包括拋光盤、拋光液容器、第一聯(lián)軸器、主軸、第二聯(lián)軸器、托板、電機支架和伺服電機，伺服電機通過電機支架固定在托板底部，伺服電機的輸出端通過第一聯(lián)軸器連接主軸的上端，主軸的下端通過第二聯(lián)軸器連接拋光盤，拋光液容器固定在拋光盤的正下方;所述升降系統(tǒng)包括升降螺旋機構和用于固定拋光液容器的支撐板，所述升降螺旋機構固定在水平工作臺上，所述升降螺旋機構包括四根豎直安裝的立柱和一根用于調節(jié)支撐板升降的螺旋升降柱，螺旋升降柱的下端固定在水平工作臺上，上端用于支撐支撐板，四根立柱通過定位套和四根水平導桿固定為一個整體的升降框架，所述支撐板上設有四個與四根立柱相配合的滑動軸套，支撐板通過滑動軸套套裝在升降螺旋機構上并能沿升降螺旋機構上下運動;所述微調系統(tǒng)包括滾珠絲杠、X軸向微調旋鈕和Y軸向微調旋鈕，兩根滾珠絲杠相互垂直且均穿過所述托板，兩根滾珠絲杠的兩端分別連接在四根水平導桿上，兩根滾珠絲杠的兩端分別設有用于調節(jié)托板位置的X軸向微調旋鈕和Y軸向微調旋鈕;所述壓力檢測系統(tǒng)包括設在拋光液容器底部的用于檢測拋光時所產生液壓動力的測力傳感器。
[0006]進一步的，所述第一聯(lián)軸器為雙膜片聯(lián)軸器。
[0007]進一步的，所述第二聯(lián)軸器為雙膜片聯(lián)軸器。
[0008]進一步的，所述測力傳感器設在拋光液容器底部，且所述測力傳感器包括沿拋光液容器底部同一圓周上均勻分布的三個。
[0009]進一步的，所述拋光盤表面上設有鍥形槽。
[0010]進一步的，所述拋光盤和拋光液容器間設有能夠形成液動壓膜的微小間隙。
[0011 ]進一步的，所述測力傳感器通過導線連接壓力顯示儀。
[0012]本實用新型主要包括拋光部分、升降部分、X/Y軸微調部分和壓力檢測部分，拋光部分提供高轉速的同時也能提供穩(wěn)定的液動壓力，從而保證了拋光過程液動壓力的均勻性;升降部分能提供初始加工位置調節(jié)，實現(xiàn)微米級的位置精度;X/Y軸微調部分調節(jié)拋光盤和拋光液容器實現(xiàn)對準，流體邊界的控制性更好，有利于流體動壓膜的形成;壓力檢測部分能對拋光過程中產生的液動壓力進行實時的測量，從而可以調節(jié)液動壓力使拋光加工穩(wěn)定運行。
[0013]拋光部分主要包括拋光盤、拋光液容器、第一聯(lián)軸器、主軸、第二聯(lián)軸器、托板、電機支架和伺服電機。伺服電機通過第一聯(lián)軸器與主軸連接，將動力傳遞給主軸。伺服電機采用與其配套的伺服驅動器進行控制，可以實現(xiàn)高精度高速的轉動。主軸通過第二聯(lián)軸器與拋光盤連接，帶動拋光盤高速旋轉。待加工的工件通過石蠟貼于拋光盤的平行區(qū)域內，拋光盤浸沒于盛有拋光液的容器內并保持一定的拋光加工間隙，從而可以實現(xiàn)對工件的液動壓懸浮拋光。
[0014]所述微調部分通過X軸向微調旋鈕和Y軸向微調旋鈕，將固定在托板上的伺服電機實現(xiàn)平面運動。伺服電機通過聯(lián)軸器連接拋光盤，從而能實現(xiàn)拋光盤位置的調整。實現(xiàn)拋光盤與拋光容器的間隙縮小，為液動壓力的形成提供了更好的條件。
[0015]所述壓力檢測部分，是在拋光液容器的底部的同一圓周上均布三個測力傳感器，實時的檢測出懸浮拋光中的液動壓力。
[0016]通過X軸向微調旋鈕和Y軸向微調旋鈕，將拋光盤中心位置調到與拋光液容器中心同軸的位置，然后通過升降系統(tǒng)改變拋光液容器的Z向位置，使拋光盤浸入拋光液容器中的懸浮液中，最后利用伺服電機通過第一聯(lián)軸和第二聯(lián)軸器，將扭矩傳遞給拋光盤，使拋光盤高速轉動。在拋光盤的底部加工出了楔形槽，由于拋光盤的高速旋轉下，使得在盤與液體間產生流體動壓力，同時拋光盤會由于液動壓力而產生輕微上浮。在拋光液容器底部裝有測力傳感器，能夠準確測出拋光時所產生的液動壓力。
[0017]本實用新型的有益效果在于:裝置結構簡單，功能容易實現(xiàn)，且成本經濟;拋光盤與拋光液容器壁間隙小，為形成良好的液動壓力提供了良好的條件，從而能夠提高加工效率和提高表面加工效果。拋光工具和工件分離，且拋光液浸沒工件，有利于降低拋光工具的磨損和降低拋光過程摩擦熱帶來的負面作用;通過伺服電機直接驅動拋光盤，避免了復雜的傳動環(huán)節(jié)造成的誤差積累，提高了加工精度。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所述一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置的微調系統(tǒng)結構的三維圖。
[0019]圖2是本實用新型所述一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置的結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型所述一種流體邊界可控的液動壓懸浮拋光裝置的側視圖。
[0021 ]圖中，1-定位套、2-水平導桿、3-X軸向微調旋鈕、4-立柱、5-滑動軸套、6_支撐板、7