[發(fā)明專利]數(shù)控拋光盤及拋光工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710198820.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106808380B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘波;陳賢華;文中江;王健;許喬;廖德鋒;金會(huì)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號(hào): B24D13/14
• 分類號(hào): B24D13/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

本發(fā)明提供一種數(shù)控拋光盤及拋光工藝，涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。數(shù)控拋光盤包括自上而下依次設(shè)置的金屬盤架、金屬盤面、柔性層和拋光模層，金屬盤面、柔性層和拋光模層的中心位于同一直線。金屬盤面和拋光模層緊貼柔性層設(shè)置，金屬盤架可拆卸連接于金屬盤面，數(shù)控拋光盤通過(guò)金屬盤架連接于拋光機(jī)構(gòu)。金屬盤面開(kāi)設(shè)有盤面開(kāi)設(shè)有導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽的底部開(kāi)設(shè)有貫穿柔性層和拋光模層的導(dǎo)流孔，使流動(dòng)于金屬盤面的拋光液通過(guò)導(dǎo)流槽和導(dǎo)流孔到達(dá)拋光模層的底部。如此，可以保證數(shù)控拋光盤盤底的拋光液有效地更新，可提高材料去除穩(wěn)定性和數(shù)控拋光的確定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)控拋光盤及拋光工藝。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域已深入到各個(gè)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，各領(lǐng)域?qū)芄鈱W(xué)元件的要求也越來(lái)越高。為滿足光學(xué)元件高精度、批量化的高效制造要求，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了“超精密磨削-確定性拋光”的技術(shù)路線。其中，確定性拋光工序承擔(dān)光學(xué)元件面形誤差收斂達(dá)標(biāo)、提高表面質(zhì)量的功能，該工序在很大程度上決定高精度光學(xué)元件的產(chǎn)能和成本。

當(dāng)前在有關(guān)確定性拋光流程的研究中，針對(duì)非球面元件的確定性拋光方法的研究發(fā)展尤其迅速。其中，技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的非球面拋光方法是數(shù)控小磨頭拋光技術(shù)?；谟?jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形(Computer?Controlled?Optical?Surfacing，CCOS)原理的數(shù)控小磨頭拋光技術(shù)的去除模型基于線性時(shí)不移系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也即，CCOS拋光過(guò)程是一個(gè)線性的、不隨時(shí)空變化而變化的過(guò)程。但是實(shí)際拋光時(shí)的機(jī)械化學(xué)特性與定點(diǎn)采集去除函數(shù)時(shí)的機(jī)械化學(xué)特性不一致，從而實(shí)際加工“去除函數(shù)”與模擬計(jì)算“去除函數(shù)”信息存在差異。這種差異將導(dǎo)致在加工點(diǎn)的實(shí)際材料去除量和理論計(jì)算值不吻合，從而降低數(shù)控加工的確定性，進(jìn)而降低數(shù)控加工的收斂效率和最終精度。

經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，拋光液分布狀態(tài)的差異是導(dǎo)致實(shí)際加工“去除函數(shù)”與模擬計(jì)算“去除函數(shù)”差異的原因之一。定點(diǎn)拋光時(shí)，在拋光盤旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)拋光盤底部中心區(qū)域的拋光液更新較為困難，然而實(shí)際全面拋光時(shí)，工件表面各個(gè)位置都有新的拋光液進(jìn)入拋光盤底部中心區(qū)域參與拋光。如此，會(huì)導(dǎo)致模擬去除和實(shí)際去除不一致，影響加工精度與效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控拋光盤及拋光工藝，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有拋光盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，可以解決拋光時(shí)拋光液更新困難的問(wèn)題，從而提高數(shù)控加工的確定性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種數(shù)控拋光盤，包括自上而下依次設(shè)置的金屬盤架、金屬盤面、柔性層和拋光模層，所述金屬盤面、柔性層和拋光模層的中心位于同一直線，所述金屬盤面和拋光模層緊貼所述柔性層設(shè)置，所述金屬盤架可拆卸連接于所述金屬盤面，所述數(shù)控拋光盤通過(guò)所述金屬盤架連接于拋光機(jī)構(gòu)；

所述金屬盤面開(kāi)設(shè)有導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽的底部開(kāi)設(shè)有導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔貫穿所述柔性層和拋光模層，使流動(dòng)于金屬盤面的拋光液通過(guò)導(dǎo)流槽和導(dǎo)流孔到達(dá)所述拋光模層的底部。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述導(dǎo)流槽包括多個(gè)第一導(dǎo)流槽和多個(gè)第二導(dǎo)流槽，所述多個(gè)第一導(dǎo)流槽和所述多個(gè)第二導(dǎo)流槽相互連通；所述多個(gè)第一導(dǎo)流槽沿所述金屬盤面的徑向設(shè)置，所述多個(gè)第二導(dǎo)流槽沿所述金屬盤面的環(huán)向設(shè)置。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，每個(gè)所述第一導(dǎo)流槽與每個(gè)所述第二導(dǎo)流槽的交點(diǎn)處開(kāi)設(shè)有一個(gè)所述導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流槽與所述金屬盤面的中心相對(duì)的位置開(kāi)設(shè)有一個(gè)所述導(dǎo)流孔。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述導(dǎo)流槽的寬度為3mm，深度為1mm，所述導(dǎo)流孔的直徑為3mm。

優(yōu)選地，在上述數(shù)控拋光盤中，所述金屬盤架包括盤架本體和多根支桿，所述盤架本體包括盤架主體以及多根支桿；