[发明专利]一种软脆材料柔性研磨装置

说明书

本发明提供一种软脆材料柔性研磨装置，包括研磨盘和工件固定装置；研磨盘上设置有研磨垫，研磨盘和研磨垫可转动；工件固定装置设置在研磨盘上方，用于夹持待研磨工件，待研磨工件在工件固定装置的带动下进行自转；待研磨工件下端与研磨垫接触，在转动的过程中与研磨垫产生相对摩擦，以实现研磨的作用；工件固定装置包括连接体、液囊和夹持机构，液囊的待研磨工件接触；连接体上方固定设置有振动杆，振动杆上设置有压电陶瓷，压电陶瓷径向振动。本发明可实现对软脆材料高效和高质量的研磨，提高了研磨后工件表面质量，进而实现工件的高效精密加工，同时本发明结构简单，操作方便，便于使用，实用性强。

技术领域：

本发明属于精密加工技术领域，具体涉及一种软脆材料柔性研磨装置。

背景技术：

目前在机械加工领域，软脆材料的加工问题有待解决。由于软脆材料的特性，在加工过程中，容易出现崩碎、产生划痕和凹坑等加工问题，尤其对软脆材料进行研磨时，往往不能有效的进行研磨，无法同时达到高研磨效率和高表面质量的效果。比如氟化钙晶体，它具有优良的机械和化学性能，在激光和光学设备以及深紫光外光刻等领域具有重要应用，但进行研磨过程中依旧存在工件表面残留一些微坑和较大划痕，甚至会出现表面裂纹扩展和崩碎现象。鉴于此，本发明提供一种软脆材料柔性研磨装置以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种软脆材料柔性研磨装置，通过研磨盘和工件固定装置的配合，提高工件的研磨质量和研磨效率，进而实现工件的高效精密加工。

本发明采用以下技术方案：

一种软脆材料柔性研磨装置，包括研磨盘和工件固定装置；所述研磨盘上设置有研磨垫，所述研磨盘和研磨垫在驱动装置的作用下转动；所述工件固定装置设置在研磨盘上方，用于夹持待研磨工件并使其径向振动，所述待研磨工件可在工件固定装置的带动下进行自转；待研磨工件下端与研磨垫接触，在转动的过程中与研磨垫产生相对摩擦，以实现研磨的作用。

进一步的，所述研磨垫包括研磨层和柔性层，所述柔性层位于研磨层的下方，并与研磨层的下表面固定连接；所述研磨层上设置有若干个微型孔，所述通孔内设置研磨粒。

进一步的，所述研磨层采用可溶于水的材料制备而成；所述研磨层中设有易溶物质，并且易溶物质的溶解速度大于研磨层。

进一步的，所述工件固定装置包括连接体，所述连接体内部设置有空腔；所述空腔内设置有夹持机构，通过夹持机构夹持待研磨工件。

进一步的，所述空腔内部还设置有液囊，液囊固定安装在空腔内；所述液囊位于夹持机构内，液囊的下表面与待研磨工件接触，可通过向液囊内加入液体使其膨胀，膨胀的液囊外表面和工件表面紧密贴合，从而对待研磨工件施加均匀向下的压力。

进一步的，所述夹持机构包括第一传动杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动杆、衔接座和夹爪；所述第一传动杆水平设置，与第一锥齿轮固定连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮传动连接；所述第二传动杆上端与第二锥齿轮固定连接，下端与衔接座螺纹连接；所述夹爪的设置数量为四组，每组夹爪均包括第一弧形杆和第二弧形杆，所述第一弧形杆上端与衔接座固定连接，下端与第二弧形杆铰接；所述第二弧形杆上的一点与连接体铰接；所述第一传动杆在电机的驱动下旋转，带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第二传动杆转动，进而使衔接座相对于第二传动杆下降或者上升，实现夹爪夹持或者释放的作用。

进一步的，所述第一锥齿轮的齿数大于第二锥齿轮的齿数。

进一步的，所述连接体上方固定设置有振动杆，振动杆上设置有压电陶瓷；所述压电陶瓷径向振动，从而带动待研磨工件表面与磨粒之间进行高频率的径向往复划擦作用。

进一步的，所述液囊上方设置有压力传感器，用于检测液囊的压力。