[发明专利]一种可控压力的悬臂轮带抛光装置及抛光方法

说明书

一种可控压力的悬臂轮带抛光装置及抛光方法,它属于超精密加工技术领域，主要为了解决现有技术中的抛光方式在抛光时会引入一定的中高频误差为提升面形精度带来较大难度，且不能有效抛光具有大深径比的复杂表面光学元件，特别是内表面，同时可控接触压力抛光装置多采用单一的接触控制方法，无法高效抛光与目标面形相差较大的工件的问题，本发明它包括底板、轮杆组件、驱动组件、修整组件、抛光带、张紧组件和导向惰轮，本发明主要用于硬脆材料光学复杂表面的超精密加工。

技术领域

本发明涉及一种可控压力的悬臂轮带抛光装置及抛光方法，属于超精密加工技术领域。

背景技术

在精密光学加工领域里的复杂表面加工技术中，需要对经过铣磨后的光学表面进行抛光加工，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。当前对曲面光学元件进行抛光加工的手段很多，如磁流变抛光，水射流抛光，气囊抛光，离子束抛光，激光抛光等，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。而且现有的可控接触压力抛光装置多采用单一的接触控制方法，对铣磨精度要求较高，无法高效抛光与目标面形相差较大的工件。同时，这些抛光方法均不能有效抛光具有大深径比的复杂表面光学元件，特别是内表面，现有技术中已经公开了申请号为：CN201210317604.X，专利名称为《高陡度零件内外表面和自由曲面用轮带抛光装置及机床》已经公开了一种能够对零件内腔进行抛光、且抛光效率高的高陡度零件内外表面和自由曲面用轮带抛光装置及机床。但是这种机床还存在以下问题：

(一)抛光时会引入一定的中高频误差为提升面形精度带来较大难度；

(二)抛光时由于抛光力引起的抛光带打滑现象，从而降低抛光精度；

(三)无法实时反馈抛光过程的稳定性，不利于实现抛光过程的自动化。

发明内容

本发明为了解决背景技术中存在的问题，进而提供一种可控压力的悬臂轮带抛光装置及抛光方法。

一种可控压力的悬臂轮带抛光装置，它包括底板、触轮悬臂轮杆组件、电机驱动组件、抛光带修整组件、抛光带、两个气缸张紧组件和N个防水式导向惰轮，N为正整数；

所述触轮悬臂轮杆组件通过三杆气缸的缸体和高精度直线导轨组件的导轨底座安装在底板上表面上，两个气缸张紧组件相对设置在触轮悬臂轮杆组件的两侧，且两个气缸张紧组件的尾端与触轮悬臂轮杆组件的尾端相对设置，每个气缸张紧组件通过固定座和直线导轨组件的导轨底座固定在底板的上表面上，电机驱动组件设置在触轮悬臂轮杆组件的尾端，且电机驱动组件通过螺栓与底板固定，抛光带修整组件设置在触轮悬臂轮杆组件的一侧，且抛光带修整组件通过单杆气缸的缸体和支撑座安装在底板的上表面上，N个防水式导向惰轮均分布在底板的上表面上，且每个防水式导向惰轮与底板固定连接，抛光带分别与触轮悬臂轮杆组件中的张紧端、每个气缸张紧组件中的张紧端、电机驱动组件中的张紧处、抛光带修整组件中的张紧处和每个防水式导向惰轮张紧设置。

一种可控压力的悬臂轮带的抛光方法，它是是通过以下步骤实现的：

步骤一，将所述一种可控压力的悬臂轮带抛光装置安装在加工设备的工作台上，并将所述一种可控压力的悬臂轮带抛光装置的伺服电机和所有气缸并入加工设备的控制系统中；

步骤二，通过加工设备的控制运动系统，控制所述可控压力的悬臂轮带抛光装置的姿态和位置，使悬臂轮带抛光装置的接触轮悬臂轮杆组件垂直于待抛光工件的安装基面，利用接触轮悬臂轮杆组件内装的声发射传感器识别抛光带与抛光工件表面外轮廓边缘的接触状态，从而获得抛光带与抛光工件表面的相互位置坐标，完成在待抛光工件的安装坐标内的对刀；

步骤三，通过加工设备的控制系统，首先打开三杆气缸的供气，其次是打开两个张紧单杆气缸A的供气，最后是打开单杆气缸B的供气压力；