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。本發明為了解決現有可控接觸壓力拋光工具會引入一定的中高頻誤差，為進一步提升面形精度帶來較大難度的問題。本發明的拋光主軸豎直設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溜板的前部連接，線性滑臺溜板通過線性滑臺基座安裝在拋光工具基座上，所述音圈電機的音圈電機線圈通過音圈電機線圈連接件與線性滑臺溜板的后部連接，所述音圈電機的音圈電機磁鋼通過音圈電機磁鋼連接件安裝在拋光工具基座的后部。本發明用于精密光學加工領域。
【專利說明】一種可控接觸壓力拋光裝置
【技術領域】
[0001]本發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，屬于精密光學加工領域。
【背景技術】
[0002]在精密光學加工領域里非球面加工技術中，需要對經過銑磨后的非球面進行拋光加工，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量，以滿足實際的使用要求。針對非球面的確定性拋光技術主要有磁流變拋光技術、氣囊拋光技術以及基于小工具CCOS拋光技術等。確定拋光技術的基本工作原理是:首先，通過對試樣的工藝試驗，獲得準確的材料去除函數；其次，檢測加工前工件的面形，獲得面形誤差函數；最后，根據材料去除函數和面形誤差，計算駐留時間并預估殘留誤差。非球面拋光技術一方面需要得到較高的表面質量，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性能的要求。為了獲得較高的面形精度，首先需要獲得穩定的去除函數，實現拋光過程的穩定性與一致性。非球面拋光技術中普遍采用Preston方程作為理論基礎。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系。其他條件一定時，恒定的拋光壓力可以得到恒定的材料去除率，從而獲得穩定的去除函數，確保拋光過程的穩定性，實現較高面形精度工件的加工。保證恒定的拋光壓力，對于實現穩定的拋光過程具有重要意義。
[0003]現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會引入一定的中高頻誤差，為進一步提升面形精度帶來較大難度。同時，目前所有的拋光工具均配置于專屬的拋光機床上，還沒有出現將拋光工具集成在其他類型的精密機床上的例子，以實現不同工藝在同一臺機床上同時完成的可能。
【發明內容】
[0004]本發明為解決現有可控接觸壓力拋光工具會引入一定的中高頻誤差，為進一步提升面形精度帶來較大難度的問題，進而提出一種可控接觸壓力拋光裝置。
[0005]本發明為解決上述問題采取的技術方案是:本發明包括拋光工具基座、拋光主軸、拋光輪、拋光主軸連接件、線性滑臺溜板、線性滑臺基座、音圈電機線圈連接件、音圈電機和音圈電機磁鋼連接件，拋光工具基座水平設置，拋光主軸豎直設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溜板的前部連接，線性滑臺溜板通過線性滑臺基座安裝在拋光工具基座上，所述音圈電機的音圈電機線圈通過音圈電機線圈連接件與線性滑臺溜板的后部連接，所述音圈電機的音圈電機磁鋼通過音圈電機磁鋼連接件安裝在拋光工具基座的后部。
[0006]本發明的有益效果是:本發明通過音圈電機線圈驅動線性滑臺溜板運動，實現拋光主軸向工件表面施加壓力，音圈電機配合光柵及讀數頭能夠實現拋光壓力的穩定控制；聚氨酯彈性拋光輪與工件接觸時能夠形成柔性的接觸面，可以實現相對較大面積的接觸，在本發明基礎上，通過改變音圈電機輸出的推力，能夠控制拋光工作區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；使用本發明進行拋光時，通過對機床工作臺的運動軌跡控制，能夠實現拋光過程的自動化。本發明可以更好的保持去除函數的一致性，并且提高拋光過程的穩定性，從而獲得更好的形狀精度及表面質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結合圖1說明本實施方式，本實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、線性滑臺溜板5、線性滑臺基座6、音圈電機線圈連接件7、音圈電機和音圈電機磁鋼連接件10，拋光工具基座I水平設置，拋光主軸2豎直設置在拋光工具基座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與線性滑臺溜板5的前部連接，線性滑臺溜板5通過線性滑臺基座6安裝在拋光工具基座I上，所述音圈電機的音圈電機線圈8通過音圈電機線圈連接件7與線性滑臺溜板5的后部連接，所述音圈電機的音圈電機磁鋼9通過音圈電機磁鋼連接件10安裝在拋光工具基座I的后部。
[0009]本實施方式中的拋光輪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]【具體實施方式】二:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種可控接觸壓力拋光裝置還包括光柵11和讀數頭12，光柵11安裝在線性滑臺溜板5上，讀數頭12安裝在拋光工具基座I的前部，讀數頭12用于讀取光柵11的上的位置信號。
[0011]本實施方式的技術效果是:如此設置，在拋光壓力控制過程中，發出控制的接觸壓力值指令后，由光柵及讀數頭獲得與拋光主軸固定連接的線性滑臺溜板的精確位置，根據此位置信息確定輸入音圈電機的電流值。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0012]工作原理
[0013]本發明能夠實現拋光壓力的穩定控制，在拋光壓力控制過程中，發出控制的接觸壓力值指令后，由光柵及讀數頭獲得與拋光主軸固定連接的線性滑臺溜板的精確位置，根據此位置信息確定輸入音圈電機的電流值，同時驅動固定連接拋光主軸的線性滑臺溜板沿施力方向運動，當線性滑臺溜板停止運動時，再次讀出當前位置，再次根據當前位置信息確定輸入音圈電機的電流值，如此循環，直到達到設定的控制壓力為止。
【權利要求】
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)、線性滑臺溜板(5)、線性滑臺基座(6)、音圈電機線圈連接件(7)、音圈電機和音圈電機磁鋼連接件(10)，拋光工具基座(1)水平設置，拋光主軸(2 )豎直設置在拋光工具基座(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)與線性滑臺溜板(5)的前部連接，線性滑臺溜板(5)通過線性滑臺基座(6)安裝在拋光工具基座(1)上，所述音圈電機的音圈電機線圈(8)通過音圈電機線圈連接件(7)與線性滑臺溜板(5)的后部連接，所述音圈電機的音圈電機磁鋼(9)通過音圈電機磁鋼連接件(10)安裝在拋光工具基座(1)的后部。
2.根據權利要求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)和讀數頭(12)，光柵(11)安裝在線性滑臺溜板(5)上，讀數頭(12 )安裝在拋光工具基 座(1)的前部，讀數頭(12 )用于讀取光柵(11)的上的位置信號。
【文檔編號】B24B49/16GK103894903SQ201410143252
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】趙清亮, 饒志敏, 郭兵, 陳冰, 張全利, 程凱, 唐群瑞 申請人:哈爾濱工業大學