[发明专利]一种低刚度高精度平面镜的工件旋转法磨削装置及方法

摘要

本发明公开了一种低刚度高精度平面镜的工件旋转法磨削装置及方法，所述的装置包括变形量测量装置和超精密磨床，变形量测量装置包括真空泵、多孔陶瓷真空吸盘和轮廓仪。所述的方法包括以下步骤：变形量测量；砂轮主轴倾角大小反求和磨削。由于本发明直接测量低刚度平面镜在真空吸附时产生的变形量，夹持过程简单，无需设计专用夹具，不受工件初始面形差异的影响，通用性好，降低了传统低刚度平面镜加工过程中对夹持方法和专用夹具的设计要求。由于本发明结合基于工件旋转法的磨床主轴相对工件的倾角可调和这种加工原理的优势，进行变形量的抵消，不仅能够实现高精度面形的低刚度平面镜加工，也能够实现对低刚度平面镜加工后面形的预测和控制。

主权项

1.一种低刚度高精度平面镜的工件旋转法磨削方法，采用低刚度高精度平面镜的工件旋转法磨削装置，所述的低刚度高精度平面镜的工件旋转法磨削装置包括变形量测量装置和超精密磨床，所述的变形量测量装置包括真空泵(1)、气路控制阀(2)、支架(3)、多孔陶瓷真空吸盘(4)、轮廓仪(6)和计算机(7)；所述的多孔陶瓷真空吸盘(4)位于支架(3)上，多孔陶瓷真空吸盘(4)通过气路控制阀(2)与真空泵(1)连接；多孔陶瓷真空吸盘(4)上面放置低刚度平面镜(5)；所述的轮廓仪(6)与计算机(7)连接，轮廓仪(6)的测头与低刚度平面镜(5)的上表面接触；所述的真空泵(1)提供低刚度平面镜(5)的真空吸附力；气路控制阀(2)控制真空吸附力的有和无；轮廓仪(6)用于对低刚度平面镜(5)的表面轮廓进行测量；计算机(7)用于读取轮廓仪(6)的测量数据；所述的超精密磨床砂轮主轴倾角可调的商用超精密磨床；所述的磨削方法，其特征在于：包括以下步骤：A、变形量测量：利用多孔陶瓷真空吸盘(4)、真空泵(1)、气路控制阀(2)和轮廓仪(6)以及计算机(7)来测量低刚度平面镜(5)真空吸附前、后的轮廓，根据该轮廓获得低刚度平面镜(5)真空吸附产生的变形量；其中，定义真空吸附前的低刚度平面镜(5)表面的轮廓形状为f₁(r)；真空吸附后的低刚度平面镜(5)发生变形，其变形后的轮廓形状变为f₂(r)，则，变形量表示为：f(r)＝f₁(r)‑f₂(r)为了抵消该变形量，确定需要加工的面形轮廓形状为：h(r)＝‑f(r)；B、砂轮主轴倾角大小反求依据步骤A所述的轮廓形状h(r)反求计算获得基于工件旋转法的超精密磨床的砂轮主轴相对工件的两个倾角α和β值；C、磨削：将磨床砂轮主轴相对工件的两个倾角调至α和β，对低刚度平面镜(5)进行超精密磨削。