[发明专利]一种可控接触压力抛光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光装置，具体涉及一种可控接触压力抛光装置，属于精密光学加工领域。

背景技术

在精密光学加工领域里非球面加工技术中，需要对经过铣磨后的非球面进行抛光加工，以降低工件损伤与工件表面粗糙度，提高工件面形精度和表面质量，以满足实际的使用要求。针对非球面的确定性抛光技术主要有磁流变抛光技术、气囊抛光技术以及基于小工具CCOS抛光技术等。确定抛光技术的基本工作原理是：首先，通过对试样的工艺试验，获得准确的材料去除函数；其次，检测加工前工件的面形，获得面形误差函数；最后，根据材料去除函数和面形误差，计算驻留时间并预估残留误差。非球面抛光技术一方面需要得到较高的表面质量，另一方面需要得到较高的面形精度，以满足非球面工件光学性能的要求。为了获得较高的面形精度，首先需要获得稳定的去除函数，实现抛光过程的稳定性与一致性。非球面抛光技术中普遍采用Preston方程作为理论基础。在确定性加工中，通常将Preston方程作线性简化，简化后的Preston方程中材料去除率与相对速度和抛光压力呈线性关系。其他条件一定时，恒定的抛光压力可以得到恒定的材料去除率，从而获得稳定的去除函数，确保抛光过程的稳定性，实现较高面形精度工件的加工。保证恒定的抛光压力，对于实现稳定的抛光过程具有重要意义。

现有的可控接触压力抛光工具大多为子口径球状抛光头，有较好的修形能力但同时会引入一定的中高频误差，为进一步提升面形精度带来较大难度。同时，目前所有的抛光工具均配置于专属的抛光机床上，还没有出现将抛光工具集成在其他类型的精密机床上的例子，以实现不同工艺在同一台机床上同时完成的可能。基于以上所述，公开号为CN102430968A、公开日为2012年5月2日的发明专利公开了一种复杂光学曲面研抛加工方法以及装置，但该文献中没有披露如何获得与抛光主轴固定连接的线性滑台溜板的精确位置，根据此位置信息确定输入音圈电机的电流值。

发明内容

本发明为解决现有可控接触压力抛光工具获得与抛光主轴固定连接的线性滑台溜板的精确位置，并根据此位置信息确定输入音圈电机的电流值的问题，进而提出一种可控接触压力抛光装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括抛光工具基座、抛光主轴、抛光轮、抛光主轴连接件、线性滑台溜板、线性滑台基座、音圈电机线圈连接件、音圈电机和音圈电机磁钢连接件，抛光工具基座水平设置，抛光主轴竖直设置在抛光工具基座的一端，且抛光主轴的轴线与抛光工具基座的上表面垂直，抛光轮安装在抛光主轴的下端，抛光主轴通过抛光主轴连接件与线性滑台溜板的前部连接，线性滑台溜板通过线性滑台基座安装在抛光工具基座上，所述音圈电机的音圈电机线圈通过音圈电机线圈连接件与线性滑台溜板的后部连接，所述音圈电机的音圈电机磁钢通过音圈电机磁钢连接件安装在抛光工具基座的后部。

本发明的有益效果是：本发明通过音圈电机线圈驱动线性滑台溜板运动，实现抛光主轴向工件表面施加压力，音圈电机配合光栅及读数头能够实现抛光压力的稳定控制；聚氨酯弹性抛光轮与工件接触时能够形成柔性的接触面，可以实现相对较大面积的接触，在本发明基础上，通过改变音圈电机输出的推力，能够控制抛光工作区的接触面积和压力分布情况，能够有效缓解抛光轮引入的中高频误差，提高面形精度；使用本发明进行抛光时，通过对机床工作台的运动轨迹控制，能够实现抛光过程的自动化。本发明可以更好的保持去除函数的一致性，并且提高抛光过程的稳定性，从而获得更好的形状精度及表面质量。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种可控接触压力抛光装置包括抛光工具基座1、抛光主轴2、抛光轮3、抛光主轴连接件4、线性滑台溜板5、线性滑台基座6、音圈电机线圈连接件7、音圈电机和音圈电机磁钢连接件10，抛光工具基座1水平设置，抛光主轴2竖直设置在抛光工具基座1的一端，且抛光主轴2的轴线与抛光工具基座1的上表面垂直，抛光轮3安装在抛光主轴2的下端，抛光主轴2通过抛光主轴连接件4与线性滑台溜板5的前部连接，线性滑台溜板5通过线性滑台基座6安装在抛光工具基座1上，所述音圈电机的音圈电机线圈8通过音圈电机线圈连接件7与线性滑台溜板5的后部连接，所述音圈电机的音圈电机磁钢9通过音圈电机磁钢连接件10安装在抛光工具基座1的后部。

本实施方式中的抛光轮3是聚氨酯弹性体抛光轮，它具有更大接触面积，且能够抑制中高频误差，同时能够控制抛光工具与工件之间接触压力的可控接触压力。