[发明专利]一种可替换的高速强约束磨粒射流抛光装置

说明书

本发明公开了一种可替换的高速强约束磨粒射流抛光装置，包括磨床底座、抛光盘、铝型材支架、滚珠丝杠模组、加工部分和工件底座，磨床底座为能带动抛光盘转动的磨床，抛光盘安装在磨床底座上，工件底座固定在抛光盘上，磨床底座工作时通过带动抛光盘旋转带动工件底座的转动；铝型材支架呈龙门架状，铝型材支架横跨在抛光盘上方；滚珠丝杠模组水平安装在铝型材支架的横梁上，加工部分设置在工件底座的正上方且加工部分固定在滚珠丝杠模组的滑块上；本发明结构简单、成本低、适用性强，可以和多种机械搭配使用，适用于不同材质、形状的工件表面抛光，装置体积小，使用方便，并且能够改善射流束的稳定性，实现射流抛光的确定性材料去除。

技术领域

本发明涉及超精密加工领域，确切的说是磨粒射流抛光领域,更具体的说，尤其涉及一种 可替换的高速强约束磨粒射流抛光装置。

背景技术

随着航空航天、汽车、新能源、光学和医学领域的发展，光学玻璃、光学晶体和工程陶 瓷等硬质脆性材料在空间技术、仪器仪表、航空航天、微电子和新能源等领域中的应用越来 越多，给超精密加工技术带来了重大挑战。高精度、超光滑和完整的表面是实现高光学分辨 率、减少散射损耗、提高抗损伤阈值的基本要求。对非球面、自由曲面和微光学的精度要求 越来越高，应用领域也越来越广，因此迫切需要新的光学加工方法。此外，对表面质量、表 面精度和亚表面损伤的要求越来越高，这是传统光学加工方法难以达到的。

传统抛光技术面临的共同难题是加工时间长、难以抛光过于复杂的形状、用于不同几何 形状的特殊抛光盘、抛光盘的调节、磨料中磨粒的不均匀分布以及加工成本高。其中磨料水 射流抛光技术以其独特的材料去除方式、稳定而细小的去除函数以及对工件结构形状较强的 适应性而拥有广阔的应用前景。与其他抛光技术相比，磨料水射流抛光技术具有精度高、易 于控制、加工力小、柔性好、无热变形等优点。

现有的高速磨料水射流抛光装置也存在着一些问题：装置笨重，占用体积较大，不易操 作；加工过程中喷嘴转动，离心力会影响射流的压力和速度，造成射流不稳定，影响抛光效 果。

本发明镇对上述问题，提出了一种可替换的高速强约束磨粒射流抛光装置，把以前的高 速强约束磨粒射流抛光装置的核心部分提取出来，做成可替换的，可以和其他设备结合使用， 并且固定中空流道和喷嘴，让工件随工件底座转动，可以更好地控制射流束地压力和速度， 达到更好的抛光效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对高速磨料水射流抛光中存在的装置笨重，占用体积较 大，不易操作，喷嘴转动影响射流束稳定等问题，提出一种可替换的高速强约束磨粒射流抛 光装置，该装置结构简单，可替换性强，能够改善射流束的稳定性，实现玻璃超高精度的抛 光。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可替换的高速强约束磨粒射流抛光装置， 包括磨床底座、抛光盘、铝型材支架、滚珠丝杠模组、加工部分和工件底座，所述磨床底座 为能带动抛光盘转动的磨床，抛光盘安装在磨床底座上，工件底座固定在所述抛光盘上，磨 床底座工作时通过带动抛光盘旋转带动工件底座的转动；所述铝型材支架呈龙门架状，铝型 材支架固定在磨床底座且铝型材支架的横梁横跨在磨床底座上的抛光盘上方；滚珠丝杠模组 水平安装在铝型材支架的横梁上，加工部分设置在工件底座的正上方且加工部分固定在滚珠 丝杠模组的滑块上；

所述工件底座包括第一底板、第二底板、玻璃夹、工件和内六角铜柱，所述第一底板和 第二底板通过内六角螺柱连接；所述第二底板表面开有螺纹孔和通孔，第二底板通过穿过螺 纹孔和通孔的螺钉与抛光盘固定连接；所述第一底板的表面设置有凹槽，工件放置在第一底 板表面的凹槽中；所述玻璃夹安装在第一底板的两侧并对工件起到装夹固定的作用；