[發明專利]一種用于氣囊式拋光的氣囊拋光頭

有效

• 申請號: 201210347172.7
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102825543A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 郭隱彪;王春錦;董之然;潘日
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森;劉勇

技術領域

本發明屬于超精密加工技術領域，涉及一種拋光工具，尤其是涉及一種用于氣囊式拋光的氣囊拋光頭。

背景技術

氣囊式拋光是一種新穎的拋光方法，十分適合非球面光學鏡片的拋光。目前國內外該項技術正處于研究發展階段。氣囊式拋光主要采用具有一定充氣壓力的球形氣囊作為拋光工具進行拋光加工。與傳統拋光工具相比，氣囊式拋光技術不僅可以保證拋光頭與被拋光工件表面吻合性好，而且可以通過調節壓力，控制拋光效率和被拋光工件的表面質量。因而是一種極具發展潛力的非球面拋光方法。

目前，在氣囊式拋光加工中，由于各加工階段所要求的拋光效率和工件表面質量都不同。所以，在拋光加工的不同階段，需要改變氣囊內部壓力。高波等(高波,姚英學,謝大綱,袁哲俊,劉妍.氣囊拋光工具的研制及特性測試[J].現代制造工程,2004(10).)指出，現有的氣囊拋光頭的氣囊充氣后，氣囊的變形量大，尤其容易產生軸向變形。現有用于氣囊式拋光的氣囊拋光頭工作時氣囊受力的變形原理示意圖參見圖3，在圖3中，A所標示區域為軸向變形區，B所標示區域為氣囊變形區，由于氣囊材料彈性模量較小，故充氣后B區域會產生形變。而A區域為受力集中點，受到拉力作用容易產生軸向變形。這樣易造成加工時定位誤差加大，降低加工精度。此外，現有氣囊拋光頭多采用螺釘鎖緊結構進行固定，這種不僅裝拆麻煩，而且由于各螺釘鎖緊力不能保證完全一樣，因此會造成拋光頭各部分受力不均，從而容易導致定位誤差加大，影響加工精度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的氣囊拋光頭存在的缺點，提供一種當氣囊內部壓力改變時，氣囊的變形量小，可定位精度、顯著提高加工精度的用于氣囊式拋光的氣囊拋光頭。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明包括軸連接頭、球冠形氣囊殼和拋光材料層，球冠形氣囊殼的開口端與軸連接頭固連，拋光材料層粘固于球冠形彈性外層表面；其特點在于，球冠形氣囊殼設有球冠形彈性外層和球冠形彈性內層，球冠形彈性內層的彈性模量大于球冠形彈性外層的彈性模量，球冠形彈性外層直接注塑成型在球冠形彈性內層表面，球冠形彈性外層與球冠形彈性內層固結。

所述球冠形氣囊殼的球冠形彈性外層可為球冠形橡膠層，球冠形彈性內層可為球冠形不銹鋼片，球冠形橡膠層直接注塑成型在球冠形不銹鋼片表面。所述球冠形不銹鋼片可為沖壓成型件。

所述球冠形氣囊殼的開口端與軸連接頭固連，最好是球冠形氣囊殼的開口端通過氣囊殼座套、彈性套和鎖緊套與軸連接頭固接，所述氣囊殼座套套在軸連接頭上，球冠形氣囊殼的開口端套在氣囊殼座套上，彈性套套在球冠形氣囊殼的開口端外壁上，鎖緊套通過與軸連接頭螺紋連接壓緊住球冠形氣囊殼。所述氣囊殼座套可為不銹鋼氣囊殼座套。所述鎖緊套外圓周最好設有均布的4個沉槽，4個沉槽用于扳手對氣囊拋光頭進行裝拆，十分方便。

所述球冠形不銹鋼片的厚度可為0.1~0.3mm；球冠形橡膠層的厚度可為3～5mm；不銹鋼氣囊殼座套的厚度可為3~5mm。

與現有技術比較，本發明具有如下突出優點：

由于球冠形氣囊殼的球冠形彈性外層可為球冠形橡膠層，球冠形彈性內層可為球冠形不銹鋼片，這樣球冠形不銹鋼片的彈性模量要比球冠形橡膠層大得多，所以球冠形不銹鋼片能有效地減少氣囊拋光頭充氣后的變形量。由于所述氣囊殼座套可為不銹鋼氣囊殼座套，這樣能有效減少氣囊拋光頭的軸向變形量。由于鎖緊套通過與軸連接頭螺紋連接壓緊住球冠形氣囊殼，這種固定方法簡化了繁瑣的膠水粘結和螺釘鎖緊相配合的固定方式，使氣囊式拋光頭裝拆便捷，減少定位誤差帶來的影響，提高了加工精度。

附圖說明

圖1為本發明實施例的剖視結構示意圖。

圖2為本發明實施例的球冠形氣囊殼和氣囊殼座套的結構示意圖。

圖3為現有用于氣囊式拋光的氣囊拋光頭工作時氣囊受力的變形原理示意圖。

具體實施方式

參見圖1和2，本發明包括軸連接頭1、冠形氣囊殼和拋光材料層（在圖1和2中未畫出）。球冠形氣囊殼設有球冠形彈性外層（即球冠形橡膠層）21和球冠形彈性內層（即球冠形不銹鋼片）22。球冠形彈性內層22的彈性模量大于球冠形彈性外層21的彈性模量，球冠形彈性外層21直接注塑成型在球冠形彈性內層22表面，球冠形彈性外層21與球冠形彈性內層22固結。拋光材料層用膠水粘固在球冠形彈性外層21表面，拋光材料層采用聚氨酯拋光墊。

所述球冠形彈性內層（球冠形不銹鋼片）22為沖壓成型件。