[發明專利]光學元件的高精度均勻數控拋光裝置

無效

• 申請號: 200810051134.0
• 申請日: 2008-09-03
• 公開（公告）號: CN101386145A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 王春陽;聶鳳明;吳慶堂;劉勁松;王大森
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: B24B13/04
• 分類號: B24B13/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 紀 尚

技術領域

本發明屬于光學機械制造技術領域，涉及一種光學元件制造設備的改進。

背景技術

傳統光學元件拋光方式采用工件不動或只做旋轉運動，拋光模隨拋光點位置的變化而改變拋光位置，所以，拋光點處的切平面不一定是水平面，拋光液容易流動，不能始終在拋光點位置，影響拋光的效果。

發明內容

本發明的目的是：

提供一種光學元件的高精度均勻數控拋光裝置，它可以使光學工件的拋光位置始終處于水平狀態，保證拋光液均勻流動、拋光壓力穩定和去除函數的高確定性。

本發明的技術方案是：

該裝置包括Z軸進給系統、A軸翻轉進給系統、C軸回轉進給系統、動力拋光頭系統四部分組成。

A軸翻轉進給系統：

A軸翻轉進給系統由A軸伺服電機作為動力，通過蝸輪蝸桿副、齒輪副帶動工件繞A軸作翻轉運動，在電機與蝸桿之間增加有一對減速齒輪，蝸輪蝸桿副為消隙滑塊結構。

C軸回轉進給系統：

C軸回轉進給系統由回轉伺服電機作為動力，通過蝸輪蝸桿副最后帶動轉盤使工件繞C軸作回轉運動，蝸輪蝸桿副是消隙滑塊結構。

動力拋光頭系統：

動力拋光頭系統中拋光模5不僅可以平轉動，也可以行星轉動。動力行星拋光頭4與拋光模5之間是柔性連接，該系統采用的是四連桿平衡定位機構，壓縮空氣由進氣口輸入，通過氣管輸送到拋光模5主軸孔內，推動柱塞對拋光模5施加一定的壓力，工件回轉和翻轉運動機構采用蝸輪蝸桿傳動形式，依靠彈簧消除傳動機構間隙，實現工件無間隙轉動，拋光壓力由精密柱塞結構實現。

本發明的有益效果是：

改變了拋光點的位置，保證拋光位置始終處于水平狀態，確定了高精度均勻數控拋光的方式，使去除函數與實際拋光加工量一致。

保證去除函數的高確定性，拋光精度提高為線性趨勢，加工效率提高3～5倍。

附圖說明

附圖1為本發明裝置中的動力行星拋光頭示意圖。

附圖2為本發明裝置中的工件自轉翻轉拋光臺示意圖。

附圖3為本發明裝置中A軸翻轉進給系統示意圖。

附圖4為本發明裝置中消除蝸輪與軸間隙結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖所示，1是C軸、2是A軸、3是Z軸、4是動力行星拋光頭、5是拋光模、6是拋光點(水平)、7是蝸桿、8是翻轉蝸輪、9是電機、10是齒輪、11是消隙滑塊、12是旋轉蝸輪、13是軸、14是脹套。

該裝置包括Z軸進給系統、A軸翻轉進給系統、C軸回轉進給系統、動力拋光頭系統四部分組成。

A軸翻轉進給系統：

A軸翻轉進給系統由X軸伺服電機作為動力，通過蝸輪蝸桿副、齒輪副帶動工件繞A軸作(0°～±90°)翻轉運動，如圖3所示A軸1翻轉進給系統。由于翻轉機構的中心距離翻轉軸較遠，需要的翻轉扭矩很大，因此，在電機9與蝸桿7之間增加一對減速齒輪，減小電機9的負載。蝸輪蝸桿副采用如圖4所示的消隙滑塊11結構，該結構可方便、有效地調節蝸輪8與蝸桿7的間隙，保證翻轉運動的精度和平穩性。

C軸回轉進給系統：

C軸回轉進給系統由回轉伺服電機作為動力，通過蝸輪蝸桿副最后帶動轉盤使工件繞C軸作回轉運動。由于采用蝸輪、蝸桿結構，齒側間隙會造成開環或半閉環伺服進給系統的死區誤差，影響定位精度，所以蝸輪蝸桿副要采用如圖4所示的消隙滑塊11結構，該消隙滑塊結構11消除間隙，提高設備的進給精度和剛性。

動力拋光頭系統：

動力拋光頭系統中拋光模5不僅可以平轉動，也可以行星轉動。動力行星拋光頭4與拋光模5之間是柔性連接，這樣才能夠保證拋光模5表面與工件表面無間隙；該系統采用的是四連桿平衡定位機構，壓縮空氣由進氣口輸入，通過氣管輸送到拋光模5主軸孔內，推動柱塞對拋光模5施加一定的壓力，這樣，拋光模5與工件之間的接觸實際是保持一定壓力的懸浮式接觸。工件回轉和翻轉運動機構采用蝸輪蝸桿傳動形式，依靠彈簧消除傳動機構間隙，實現工件無間隙轉動。拋光壓力由精密柱塞結構實現，使拋光加工處于更加穩定、更加均勻狀態。