[實用新型]光學零件精磨拋光機

無效

• 申請號: 200620079302.3
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN200981191Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 劉衛國;郭忠達;杭凌俠;陳智利;王紅軍;田愛玲
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: B24B31/116
• 分類號: B24B31/116;B24B57/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 程曉霞

技術領域

本實用新型涉及光學零件精密制造技術領域，主要是涉及采用磁流變柔性精磨拋光的設備。提供了一種光學零件精磨拋光機，主要用于光學零件制造，還可用于其它需要光滑表面的零件的制造。

背景技術

在精密儀器、光學儀器、光機電一體化的制造技術以及通訊、自動控制領域，都常常會涉及到光學精磨拋光制造技術領域。

目前，公知的光學精磨拋光制造技術，是利用和工件面型吻合的磨具或拋光盤進行精磨拋光制造光學零件。資料和實踐表明，它們有簡便、易于實現和加工效率高的特點，是目前光學精磨拋光技術中普遍采用的制造方法，廣泛應用于工業生產。這類方法中的精磨拋光用具是用包括金剛石丸片、樹脂，聚氨脂，柏油，毛氈等材料粘接在與被加工零件面形相近的金屬模具上制造而成，它們有一個相同的特征，有相對較硬和固定不變的面型。在實際的加工中，對不同面形的光學零件，需要制作不同面形的專門的精磨拋光磨具；而且，加工的過程中需要做一個的初始研磨，修正面形以后，才能用于生產保證制造合格的光學零件；同時，在加工的過程中需要不斷檢測和校正精磨拋光磨具的面形，才能保證加工的繼續。這是一個需要不斷重復的過程，稍有不慎就會制造出廢品。加工新的面形的光學零件，需要制造另一個專門的精磨拋光磨具。在整個加工過程中，需要根據零件面形的變化，不斷修正拋光模具，以滿足被加工對象精度的需求。因而在上述傳統方法中人為經驗因素也是一個非常重要的條件。

另外，一個重要的問題是傳統方法制造出的光學零件，它的表面是一個粗糙度在十幾納米左右量級的光學面，在常規的光學技術領域里應用是足可以滿足要求；但在激光技術和其它有超光滑表面要求的技術領域里，這種十幾納米左右量級的光學面是不能夠滿足使用要求，目前的工業生產實際中客觀需要粗糙度小于幾個納米的光學面，即達到超光滑的光學面水平。

在公開的資料里，磁流變拋光技術有著較快的發展，實踐證明，它有很好的精磨拋光的性能，可以制造出超光滑光學面的光學零件。美國羅切斯特大學發明的磁流變拋光方法和設備已取得商業銷售，在國際上具有領先的技術水平，中國專利ZL96198445.7是美國羅切斯特大學發明方法的詳細敘述，它是用磁流變流體精加工工件表面的方法，在此方法中，將磁流變液置于一個轉動的輪子表面，帶動磁流變液到一個磁場中，工件和磁場有一定的間隙，磁流變液在通過這個間隙時被磁化，并形成瞬時精加工工具，用于與工件表面的部分接觸并去除工件表面這部分的材料。它類似于一個接觸面很小的點接觸式研磨拋光，來實現需要的面形和光滑表面；它需要結合超精密的機械系統和數控技術來實現。國內有許多單位也在進行磁流變拋光的研究，中國專利ZL03124557.9公開了另外一種利用磁流變拋光的方法，它是在可噴射磁流變液使其形成射流之噴嘴外設磁場，通過控制工件空間的運動位置及噴嘴周圍磁場的方向和大小來控制磁流變液的流變性，實現光學零件的確定量研磨拋光加工，這種拋光方法同樣需要復雜的精密機械系統和控制。中國專利200410044076.0公開了一種超聲波磁流變復合拋光方法及裝置的回轉工具頭，在其內部通入混有磨料的磁流變液，并施加一定的磁場，使磁流變液在工具頭上形成有一定去除能力，也是由數控工作臺控制拋光頭的位置，加工工件由工件數控工作臺帶動，形成要求的加工軌跡和高精度的光學表面。

上述的磁流變拋光方法中，共同的特點都是類似一個點接觸式的研磨方法，需要超高精度的精密機械系統和數字控制來制造光學零件，針對不同的產品需要調整應用中的控制系統。它屬于計算機控制光學表面成型技術，該技術推動了超光滑的光學零件制造技術的發展。與傳統方法相比較，在加工精度和表面質量上有了大的提高，但是在加工效率和加工成本方面遠遠不及傳統方法的水平。

發明內容

本實用新型的目的是克服上述設備和技術存在的不足，提供一種使得被加工表面與柔性精磨拋光磨具自適應吻合，進行柔性和可塑性面研磨，還可以在一定的范圍加工制造不同曲率半徑面形的光學零件，具有通用性，加工效率高，易于操作和控制；同時還具有結構簡單，成本低，實現超光滑的表面加工，無需更換磨具就可對不同曲率或不同型面的工件進行加工光學零件精磨拋光機。

下面對本實用新型的技術方案進行詳細說明：