[發明專利]一種氣壓浮動防碰撞的懸浮基盤拋光裝置

有效

• 申請號: 201310193910.1
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103341816A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 張利;金明生;孫建輝;單曉杭
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00;B24B37/34
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明涉及一種拋光設備，尤其是一種懸浮基盤拋光裝置。

背景技術

流體拋光現已成為獲取超光滑表面的重要手段之一，與剛性接觸式拋光相比，磨粒與工件表面的接觸狀態為軟性接觸，既可通過提升磨粒加工的等高性獲取更低粗糙度的超光滑表面，又可改善磨粒與工件表面的接觸狀態獲得少無損傷的加工效果。

懸浮拋光與目前常見的流體拋光具有較明顯的優勢。如專利申請號為201210140631.4的“可主動驅動的懸浮基盤拋光裝置”就公布了一種使加工變質層厚度變小，同時又能獲得較高的表面質量的可主動驅動的懸浮基盤拋光裝置，該裝置是在專利申請號為200910153716.4的“主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構”基礎上，采用懸浮基盤在圓周上設有楔形槽的設計，運用流體力學現象和粉末作用，使得拋光顆粒和工件表面軟性接觸。但經過試驗證明，該設備存在以下問題：

該裝置是通過主動驅動裝置驅動修正環，懸浮基盤卡在修正環內，由于懸浮基盤與修正環之間僅存在摩擦約束，高速旋轉的懸浮基盤轉動不平穩就會造成碰撞、卡死、傾斜等現象，從而影響拋光的表面質量。

發明內容

為了克服已有懸浮拋光裝置的研磨不平穩、表面質量不高的不足，本發明提供一種采用氣浮消除摩擦和碰撞、研磨平穩、表面損傷小、質量高的氣壓浮動防碰撞的懸浮基盤拋光裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種氣壓浮動防碰撞的懸浮基盤拋光裝置，包括機座、懸浮基盤和研磨盤，所述懸浮基盤與加壓組件連接，所述懸浮基盤位于研磨盤上，所述研磨盤通過主驅動器繞固定中心軸線轉動，所述懸浮基盤與研磨盤相對面沿圓周方向設有楔形槽和用以放置待加工工件的加工工位，所述楔形槽中充滿拋光液，所述楔形槽和加工工位間隔設置，所述研磨盤為U形研磨盤，所述懸浮基盤套裝在U形研磨盤內且與U形研磨盤內壁有間隙，所述懸浮基盤中心有進氣腔，所述懸浮基盤沿圓周方向均布徑向節流孔且與進氣腔相通，所述節流塞套裝在節流孔內，供氣管道通過儲氣蓋與懸浮基盤連接且和進氣腔相通。

進一步，所述加壓組件為砝碼，所述砝碼加壓在懸浮基盤上。

更進一步，所述U形研磨盤內壁底面鋪有拋光布。

再進一步，所述供氣管道采用旋轉供氣裝置。

本發明的技術構思為：高壓氣體通過供氣管道進入進氣腔，進氣腔內的高壓氣體通過徑向節流孔在懸浮基盤和U形研磨盤之間形成氣膜，兩者之間不存在摩擦力，且因氣體的作用避免了碰撞、卡死等現象。

懸浮基盤與研磨盤相對面沿圓周方向設有多個楔形槽，懸浮基盤與研磨盤之間充滿拋光液，即所述楔形槽中充滿拋光液，加工工件貼于懸浮基盤帶有楔形槽的平面上且不影響楔形槽，U形研磨盤隨主軸旋轉，U形研磨盤內壁底面鋪有拋光布，拋光基盤與研磨盤之間存在相對運動，楔形槽產生的液體動壓使得基盤浮起一個高度H，從而拋光液中的顆粒在拋光工件時沒有強力的剛性接觸而是變為拋光顆粒的軟性碰撞，進而減小了工件的損傷。

本發明的有益效果主要表現在：采用氣浮消除摩擦和碰撞、研磨平穩、表面損傷小、質量高。

附圖說明

圖1是一種氣壓浮動防碰撞的懸浮基盤拋光裝置示意圖。

圖2是懸浮基盤示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種氣壓浮動防碰撞的懸浮基盤拋光裝置，包括機座、懸浮基盤3和研磨盤1，所述懸浮基盤3與加壓組件連接，所述懸浮基盤3位于研磨盤1上，所述研磨盤3通過主驅動器11繞固定中心軸線轉動，所述懸浮基盤3與研磨盤1相對面沿圓周方向設有楔形槽13和用以放置待加工工件5的加工工位，所述楔形槽13中充滿拋光液10，所述楔形槽13和加工工位間隔設置，所述研磨盤1為U形研磨盤，所述懸浮基盤3套裝在U形研磨盤1內且與U形研磨盤1內壁有一定的間隙，所述懸浮基盤3中心有進氣腔7，所述述懸浮基盤3沿圓周方向均布徑向節流孔4且與進氣腔7相通，所述節流塞套裝在節流孔4內，供氣管道9通過儲氣蓋8與懸浮基盤3連接且和進氣腔7相通。

進一步，所述加壓組件為砝碼6，所述砝碼6加壓在懸浮基盤3上。

更進一步，所述U形研磨盤內壁底面鋪有拋光布2。

再進一步，所述供氣管道9采用旋轉供氣裝置。

所述加工工件5貼于懸浮基盤3帶有楔形槽的平面上且不影響楔形槽。所述供氣管道9可采用旋轉供氣裝置，不影響懸浮基盤3轉動。