[發(fā)明專利]一種小口徑回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱光學(xué)元件拋光裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210399583.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN102873643A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳逢軍;尹韶輝;胡天;余劍武;許志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): B24C3/02
• 分類號(hào): B24C3/02;B24C7/00;B24C9/00;B24C5/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

1.一種小口徑回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱光學(xué)元件拋光裝置，其特征在于，所述裝置包括密封容器機(jī)構(gòu)（2），安裝于密封容器機(jī)構(gòu)（2）內(nèi)腔中的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（1），與密封容器機(jī)構(gòu)（2）連接的拋光流體循環(huán)系統(tǒng)（3）；

所述工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（1）包括伺服升降平臺(tái)（11），設(shè)于伺服升降平臺(tái)（11）上的伺服旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（12），設(shè)于伺服旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（12）上用于固定回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）的工件支撐臺(tái)（13）；

所述密封容器機(jī)構(gòu)（2）包括圓形支撐臺(tái)（21），設(shè)于圓形支撐臺(tái)（21）上的密封圓筒（22），套在密封圓筒（22）上部且通過可調(diào)定位塊（24）與密封圓筒（22）鎖緊連接的密封支撐蓋（26）；所述可調(diào)定位塊（24）、密封圓筒（22）和密封支撐蓋（26）之間由調(diào)位密封圈（25）密封；所述密封支撐蓋（26）外側(cè)壁上設(shè)有伺服擺動(dòng)電機(jī)（27）；所述工件支撐臺(tái)（13）與密封圓筒（22）內(nèi)壁之間的環(huán)隙由旋轉(zhuǎn)密封圈（14）密封，使密封容器機(jī)構(gòu)（2）內(nèi)腔上部形成密封的負(fù)壓空間；

所述拋光流體循環(huán)系統(tǒng)（3）包括內(nèi)部設(shè)有攪拌器（305）的儲(chǔ)液箱（304），與儲(chǔ)液箱（304）出口連接的吸入管（306），與吸入管（306）連接的擺動(dòng)管（308），與儲(chǔ)液箱（304）進(jìn)口連接的回流管（303），與回流管（303）連接的吸流泵（302），與吸流泵（302）連接的吸出管（301）；所述吸出管（301）與密封支撐蓋（26）頂部連通；所述擺動(dòng)管（308）末端設(shè)有限流噴嘴（309）；所述擺動(dòng)管（308）穿過伺服擺動(dòng)電機(jī)（27）中心主軸和密封支撐蓋（26）后伸入密封容器機(jī)構(gòu)（2）內(nèi)腔上部負(fù)壓空間，其末端限流噴嘴（309）指向工件支撐臺(tái)（13）的中心；所述擺動(dòng)管（308）與密封支撐蓋（26）之間的環(huán)隙由擺動(dòng)密封圈（28）密封。

2.如權(quán)利要求1所述的拋光裝置，其特征在于，所述吸入管（306）與擺動(dòng)管（308）之間的管道上設(shè)有吸入泵（307）。

3.如權(quán)利要求1所述的拋光裝置，其特征在于，所述可調(diào)定位塊（24）上設(shè)有鎖緊螺釘（23）。

4.如權(quán)利要求1所述的拋光裝置，其特征在于，所述限流噴嘴（309）的限流通道形狀為圓錐圓柱圓錐形、圓錐圓柱形、圓柱形或圓錐形。

5.如權(quán)利要求1所述的拋光裝置，其特征在于，所述限流噴嘴（309）的材料為陶瓷材料；所述工件支撐臺(tái)（13）為鋁合金材料；所述密封圓筒（22）采用鋼化玻璃材料制作。

6.如權(quán)利要求1所述的拋光裝置，其特征在于，所述吸流泵（302）為變量泵。

7.如權(quán)利要求2所述的拋光裝置，其特征在于，所述吸入泵（307）為變量泵。

8.一種基于權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述裝置的小口徑回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱光學(xué)元件拋光方法，包括如下步驟：

（1）將小口徑回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）固定在工件支撐臺(tái)（13）上，調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）曲面與限流噴嘴（309）之間的距離為2mm～10mm；

（2）在儲(chǔ)液箱（304）內(nèi)加入拋光流體；啟動(dòng)攪拌器（305）和吸流泵（302），降低負(fù)壓空間內(nèi)的壓強(qiáng)，使拋光流體經(jīng)吸入管（306）、擺動(dòng)管（308）后從限流噴嘴（309）射出并對(duì)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）進(jìn)行拋光，再經(jīng)吸出管（301）、回流管（303）回到儲(chǔ)液箱中，拋光流體在整個(gè)加工過程中不停循環(huán)流動(dòng)；?

（3）開啟伺服升降平臺(tái)（11），帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）上下運(yùn)動(dòng)；開啟伺服旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（12），帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）旋轉(zhuǎn)；開啟伺服擺動(dòng)電機(jī)（28），使限流噴嘴（309）相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）的曲面擺動(dòng)；實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）曲面的拋光。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）是在儲(chǔ)液箱（304）內(nèi)加入拋光流體；啟動(dòng)攪拌器（305）、吸入泵（307）和吸流泵（302），降低負(fù)壓空間內(nèi)的壓強(qiáng)，使拋光流體經(jīng)吸入管（306）、擺動(dòng)管（308）后從限流噴嘴（309）射出并對(duì)回轉(zhuǎn)軸對(duì)稱曲面工件（15）進(jìn)行拋光，再經(jīng)吸出管（301）、回流管（303）回到儲(chǔ)液箱中，拋光流體在整個(gè)加工過程中不停循環(huán)流動(dòng)。