[发明专利]一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于非球面镜抛光的变形抛光磨盘，特别涉及一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘。

背景技术

现有技术中，用于非球面镜抛光的变形抛光磨盘为基于弯矩驱动器的应力抛光盘，可以参见“West S C.Martin H M.et al.Practical design and performance of the stressed-lappolishing tool [j]Apply Opt.1994·33(34)：8094--8100.”；其原理为：多组弯矩驱动器均匀分布在抛光盘背面，施加不同的弯矩于抛光盘上，从而改变抛光盘的曲率，使抛光盘变形。

因为弯矩驱动器体积较大，没有足够的空间就无法实现，所以这种可变形抛光盘只适用于大镜面，不适于加工中小口径的非球面镜。

另外，因为基于弯矩驱动器的应力抛光磨盘变形的方式为改变抛光磨盘的曲率，所以这种可变形抛光盘不能输出双曲面面型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中基于弯矩驱动器的应力抛光盘体积过大以及不能输出双曲面面型的不足，提供一种体积小、变形误差小，适于抛光中小口径非球面镜的变形抛光磨盘，且该抛光磨盘也能够输出双曲面面型。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘，由底座1、N个压电陶瓷驱动器2、基盘3和导线插座4组成；其特征在于：底座1上表面是球面，N个压电陶瓷驱动器2沿径向安装在底座1上表面上，基盘3是安装在压电陶瓷驱动器上的球面薄板，导线插座4安装在底座的下表面。

所述的每一个压电陶瓷驱动器2上面都有一路加载在其上的数控电压源，各压电陶瓷驱动器2通过导线插座4与各自的数控电压源相联接。

所述的基盘3为金属铝制作而成的球面薄板。

所述的压电陶瓷驱动器2的数目N可以根据变形后的面型精度要求和基盘3的面积大小来进行设计，基盘3的面积大小一定的情况下，压电陶瓷驱动器2的数目N越多实现的面型精度越高。

所述的每一个压电陶瓷驱动器2都能够通过改变加载在其上的电压产生一定的伸缩变化，从而使基盘3的面型能够相应改变。

所述的每一个压电陶瓷驱动器2的最小伸缩量为纳米级，能够使得基盘3产生高精度的非球面面型。

本发明与现有技术相比所具有的优点是：本发明所设计的一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘，压电陶瓷驱动器位于基盘背面伸缩变形，改变基盘上各相应点法线方向的位移，从而改变整个基盘的面型；由于采用改变基盘上各相应点法线方向的位移的变形方式，所以能够产生各种非球面面型，包括现有技术中基于弯矩驱动器的应力抛光盘不能产生的双曲面面型；而且由于压电陶瓷驱动器的最小伸缩量为纳米级，所以基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘能够产生高精度的非球面面型；而且由于采用了体积较小的压电陶瓷驱动器，能够实现中小口径的非球面变形抛光磨盘，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘的剖面结构示意图；

图2为一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘中压电陶瓷驱动器排布结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种基于压电陶瓷驱动器的变形抛光磨盘，由底座1、N个压电陶瓷驱动器2、基盘3和导线插座4组成，底座1上表面是球面，N个压电陶瓷驱动器2沿径向安装在底座上表面上，基盘3是安装在压电陶瓷驱动器上的铝制球面薄板，导线插座4安装在底座的下表面；其整个结构的剖面示意图如图1所示，压电陶瓷驱动器2的数目N可以根据变形后的基盘3的面型精度要求和基盘的面积大小来进行设计，基盘的面积大小确定的情况下，压电陶瓷驱动器数目N越多实现的面型精度越高，这里可选取基盘3的口径为114mm，以选取19个压电陶瓷驱动器2为例，即N＝19，19个压电陶瓷驱动器2在底座1上表面的排布方式如图2所示；每一个压电陶瓷驱动器2上都有一路加载在其上的数控电压源，各压电陶瓷驱动器2通过导线插座4与各自的数控电压源相联接。

这里选取从成都迈科股份有限公司订制的口径为15mm，高度为78mm的19个压电陶瓷驱动器2，其中每一个压电陶瓷驱动器2的伸缩变形范围为-30um至+30um，每一个压电陶瓷驱动器2的所加载的数控电压调节范围为-500伏至+500伏；每一个压电陶瓷驱动器2的电压与伸缩变形关系近似为：