專利名稱：一種用于光學加工的可調節拋光系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種拋光盤，尤其涉及一種用于光學加工的可調節拋光盤。
背景技術：
古典拋光法以其較低的設備成本和較高的加工精度，目前仍然是我國生產高精度光學零件的主要加工方法，但古典拋光法也有許多不足之處，如加工周期長、成本高、加工效率低等問題。而整個拋光過程中，無論從機械磨削的觀點，還是從化學作用的觀點，拋光盤均起重要作用。目前在修拋鏡面某一個環帶時，所普遍采用的方法是鐵筆加壓拋光盤進行鏡面拋光，從而會出現以下問題:1、出現拋光盤跳動的現象，增加了鏡面面形的高頻誤差。原因是沒有調整好鐵筆的位置，不能保證鐵筆提供給拋光盤的壓力為正壓力。2、出現拋光盤無法自轉的現象，降低了鏡面的拋光效率。原因同樣是沒有調整好鐵筆的位置以及鐵筆頭與拋光盤的摩擦力太大。3、由于拋光盤的拋光效率低，加工周期長，從而增加了加工成本。有些單位為了提高拋光盤的拋光效率，設計成三點工具，在三個方向都有一個拋光盤，但只能修拋鏡面的某些環帶，應用具有局限性。因此，設計一個合理、能提高拋光效率的鏡面拋光裝置很有應用前景。
發明內容為了解決現有拋光方法的拋光效率低、應用具有局限性的技術問題，本實用新型的目的是提出一種用于光學加工的可調節拋光系統，其解決了現有拋光盤出現跳動、無法自轉現象，拋光效率低和應用局限性等技術問題。本實用新型的技術解決方案是:一種用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于:包括三腳架1、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，所述拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動直線導軌組件、測量組件、拋光組件；所述三腳架I包括三個圓周均布的支撐板，所述支撐板的中心縱向設置有長條形孔，所述滾珠絲杠組件包括手輪5、支承座21、軸承22、絲杠23以及螺母座24，所述支承座21固定在支撐板的縱向兩端，所述手輪與絲杠的一端固連，所述絲杠23通過固定在支承座上的軸承23支撐于支承座21上，所述螺母座24套接在絲杠23上，所述滾動直線導軌組件包括導軌31和滑塊32，所述導軌31固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側，所述滑塊32設置在導軌31上并沿導軌31運動，所述滑塊32與螺母座24連接；所述測量組件包括與螺母座24固連的位置指示裝置、設置在滾珠絲杠組件另一側且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，所述位置指示裝置與刻度裝置對應。上述拋光組件包括拋光盤座圈101、多個滾子102、限制架103、拋光盤滾圈104以及拋光盤105,所述拋光盤座圈101下底面和拋光盤滾圈104之間圍成以球面方式布局的滾道，所述多個滾子102傾斜排列在所述滾道里，所述多個滾子通過設置在拋光盤滾圈104外側的限制架103限位；所述拋光盤座圈101上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件8與螺母座24相連，所述拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定。上述拋光組件包括拋光盤座圈101、推力調心滾子軸承以及拋光盤105，所述推力調心滾子軸承位于拋光盤座圈101下底面和拋光盤滾圈104之間；所述拋光盤座圈101上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件8與螺母座24相連，所述拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定。上述位置指示裝置為光柵頭62以及數顯屏，所述刻度裝置為光柵尺座61。上述位置指示裝置為機械指針，所述測量裝置為刻度尺。本實用新型的優點是:1、拋光效率顯著提高:本實用新型可以在鏡面的某個環帶上同時實現三個拋光盤進行拋光，拋光效率提高；另外拋光盤的結構設計從以前的鐵筆頭與拋光盤的滑動摩擦方式變為拋光盤座圈與拋光盤滾圈的滾動摩擦方式，拋光盤自傳速度加大，拋光效率大大提高，縮短了加工周期，減少了加工成本。2、拋光盤連續可調，運動平穩: 本實用新型把拋光盤裝置安裝在滾珠絲杠副中的螺母座上，通過手輪可以實現拋光盤在徑向的連續變化，能滿足各個環帶的鏡面拋光，解決了以前裝置應用的局限性。同時螺母座通過滾動直線導軌副固定，保證拋光盤在運動過程中平穩可靠。3、消除了拋光過程中拋光盤可能出現的跳動、無法自傳現象:本實用新型的拋光盤裝置采用推力調心滾子軸承的設計理念，滾子傾斜排列在滾圈的滾道內呈球面，因此拋光盤座圈與拋光盤滾圈具有調心功能，兩者可以有若干傾斜，因此消除了拋光過程中拋光盤可能出現的跳動、無法自傳現象。4、定位精度高:本實用新型通過滾珠絲杠副和滾動直線導軌副來實現拋光盤的運動，傳動方式中以極小的滾動摩擦代替了滑動摩擦，發熱率大幅降低，保證了拋光盤具有高的定位精度和重復定位精度，同時消除了在傳動過程中可能出現的爬行現象。5、隨機誤差小，人為因素影響小:本實用新型運用光柵尺來記錄拋光盤運動的距離，消除了人為因素影響，同時由于光柵尺的清零功能，在徑向上的任意一點都可以作為拋光盤的基準點，減小了拋光過程中的隨機誤差。
圖1是本實用新型用于光學加工的可調節拋光系統的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實用新型的鐵筆頭定位裝置結構示意圖；圖4是拋光盤裝置的結構示意圖；圖5是本實用新型的三維示意圖；[0033]其中:1-三腳架，21-支承座，22-軸承，23-絲杠，24-螺母座，31-導軌，32-滑塊，4-滑塊與螺母座連接件，5-手輪，61-光柵尺座，62-光柵頭，7-光柵頭與螺母座連接件，8-拋光盤座圈與螺母座連接件，9-鐵筆頭定位裝置，91-轉換頭，92-鐵筆頭定位座，10-拋光盤裝置，101-拋光盤座圈，102-滾子，103-限制架，104-拋光盤滾圈，105-拋光盤。
具體實施方式
首先請參閱圖1，本實用新型一種用于光學加工的可調節拋光盤，包括三腳架1、滾珠絲杠裝置2、滾動直線導軌裝置3、光柵尺6、鐵筆頭定位裝置9和拋光盤裝置10組成。滾珠絲杠裝置2、滾動直線導軌裝置3、光柵尺6均勻分布在在三腳架I的三個腳上，拋光盤裝置10與滾珠絲杠裝置2相連，而鐵筆頭定位裝置9在三腳架I的中心位置。具體的安裝如下:三腳架I的三個腳均勻分布互呈120度角，滾珠絲杠裝置2安裝在每個腳的中心線上，在其兩端支承座21通過螺釘與三腳架I固定，必須保證支承座21孔的中心線與腳的中心線重合；軸承22放置在支承座21孔內，與其過盈配合；滾珠絲杠23的兩端固定在軸承22內，同時在絲杠的末端配上一個手輪5，方便轉動滾珠絲杠使拋光盤裝置10沿徑向移動，最終保證三個滾珠絲杠裝置均勻分布互呈120度角。滾動直線導軌裝置3安裝在滾珠絲杠裝置2的一側，導軌31通過螺釘固定在三腳架I上，首先預緊固定螺釘，使導軌31與三腳架I緊密相接，將吸鐵表座固定在螺母座24上，量表的指針頂在導軌基準側面，從導軌的一端開始讀取平行度，在保證平行度誤差范圍內順次將螺釘擰緊固定好；滑塊32可以在導軌31上直線移動，通過滑塊與螺母座連接件4與螺母座24相連，保證螺母座24與滑塊32能夠平穩順暢移動。光柵尺6安裝在滾珠絲杠裝置2的另外一側，具有光信號接收，光電信號轉換和數字信號輸出功能。光柵尺座61的兩端用螺釘固定在三腳架I上，其安裝方法如同滾動直線導軌裝置3的安裝，要保證螺母座24與光柵尺座61的平行度要求。光柵頭62可以在光柵尺座61上直線移動，通過光柵頭與螺母座連接件7與螺母座24相連，保證螺母座24移動的距離在光柵尺中顯示準確可靠。鐵筆頭定位裝置9安裝在三腳架I的中心位置。保證三腳架I的中心與鐵筆頭定位裝置9的中心重合。轉換頭91直接通過螺紋與鐵筆頭定位座92配合固定。可以根據鐵筆頭的大小需要選用不同球頭的轉換頭。拋光盤裝置10安裝在滾珠絲杠裝置2的螺母座24上。滾子102傾斜排列在拋光盤滾圈104的滾道里呈球面，通過限制架103限位固定；拋光盤座圈101通過拋光盤座圈與螺母座連接件8與螺母座24相連，拋光盤座圈101與連接件8能通過松緊螺栓調節一定的角度；拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定，可以根據拋光的實際情況選用不同口徑的拋光盤；拋光盤座圈101與拋光盤滾圈104完全分離，具有調心功能，兩者可以有若干傾斜，工作時負載作用線與拋光盤可以形成一定角度。本實用新型裝置的使用方法如下:在使用前，首先通過松緊螺栓調節好拋光盤座圈101與連接件8的角度，盡量使拋光盤座圈101與鏡面保持垂直；在拋光盤滾圈104的滾道內涂上潤滑油，減少球面滾子102在滾道內的摩擦力；根據鐵筆頭的大小選擇相應的轉換頭91與鐵筆頭定位座92配合；根據鏡面面形情況選擇一定口徑的拋光盤105與拋光盤滾圈104配合固定。以凹球面的非球面拋光為例，鏡面檢驗完之后，可以得到鏡面各個環帶的高低，通過旋轉手輪5，使三個拋光盤移動到需要拋光的高帶上，機床鐵筆頭對準鐵筆頭定位座92，就可以打開拋光機進行拋光。在整個拋光過程中，拋光盤裝置10具有調心功能，負荷作用線與拋光盤105形成一定角度，軸向負荷能力大，同時也可以承受一定的徑向負荷，拋光盤不會出現跳動和無法自傳現象。而且整個拋光盤裝置10用滾動摩擦代替了滑動摩擦，拋光盤105自轉速度明顯增大，提高了拋光效率。拋光完一個環帶，達到要拋光的面形要求之后，再通過旋轉手輪5去拋光另外一個高帶，方法如上，直到全部拋光完畢。本實用新型的主體結構盡量考慮剛度好，質量輕的材料，通過鐵筆去調節壓力，這樣使用范圍就更加廣泛。本實用新型用光柵尺作為測距裝置，在鏡面環帶控制要求不是很高的情況下，為了使整個系統簡單化。可以用普通的刻度尺代替光柵尺。
權利要求1.一種用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于:包括三腳架(I)、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，所述拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動直線導軌組件、測量組件、拋光組件； 所述三腳架(I)包括三個圓周均布的支撐板，所述支撐板的中心縱向設置有長條形孔，所述滾珠絲杠組件包括手輪(5 )、支承座(21)、軸承(22 )、絲杠(23 )以及螺母座(24)，所述支承座(21)固定在支撐板的縱向兩端，所述手輪與絲杠的一端固連，所述絲杠(23)通過固定在支承座上的軸承(23)支撐于支承座(21)上，所述螺母座(24)套接在絲杠(23)上， 所述滾動直線導軌組件包括導軌(31)和滑塊(32)，所述導軌(31)固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側，所述滑塊(32)設置在導軌(31)上并沿導軌(31)運動，所述滑塊(32)與螺母座(24)連接； 所述測量組件包括與螺母座(24)固連的位置指示裝置、設置在滾珠絲杠組件另一側且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，所述位置指示裝置與刻度裝置對應。
2.根據權利要求1所述的用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于: 所述拋光組件包括拋光盤座圈(101)、多個滾子(102)、限制架(103)、拋光盤滾圈(104)以及拋光盤(105)，所述拋光盤座圈(101)下底面和拋光盤滾圈(104)之間圍成以球面方式布局的滾道，所述多個滾子(102)傾斜排列在所述滾道里，所述多個滾子通過設置在拋光盤滾圈(104)外側的限制架(103)限位；所述拋光盤座圈(101)上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件(8)與螺母座(24)相連，所述拋光盤(105)通過螺紋與拋光盤滾圈(104)配合固定。
3.根據權利要求1所述的用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于:所述拋光組件包括拋光盤座圈(101)、推力調心滾子軸承以及拋光盤(105)，所述推力調心滾子軸承位于拋光盤座圈(101)下底面和拋光盤滾圈(104)之間；所述拋光盤座圈(101)上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件(8)與螺母座(24)相連，所述拋光盤(105)通過螺紋與拋光盤滾圈(104)配合固定。
4.根據權利要求1或2或3所述的用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于:所述位置指示裝置為光柵頭(62)以及數顯屏，所述刻度裝置為光柵尺座(61)。
5.根據權利要求1或2或3所述的用于光學加工的可調節拋光系統，其特征在于:所述位置指示裝置為機械指針，所述測量裝置為刻度尺。
專利摘要本實用新型涉及一種用于光學加工的可調節拋光系統，包括三腳架、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動直線導軌組件、測量組件、拋光組件；支承座固定在支撐板的縱向兩端，手輪與絲杠的一端固連，絲杠通過固定在支承座上的軸承支撐于支承座上，螺母座套接在絲杠上，導軌固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側，滑塊設置在導軌上并沿導軌運動，滑塊與螺母座連接；測量組件包括指示裝置、設置在滾珠絲杠組件另一側且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，位置指示裝置與刻度裝置對應。本實用新型解決了現有拋光方法的拋光效率低、應用具有局限性的技術問題，本實用新型的拋光效率高，拋光盤連續可調，運動平穩。
文檔編號B24B13/01GK203003636SQ20122072524
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者丁蛟騰, 馬臻, 許亮, 鳳良杰 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所