[發明專利]環拋加工修正盤表面形狀誤差的檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201710229911.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106949852B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 任樂樂;張飛虎;廖德鋒;陳賢華;王健;許喬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

環拋加工修正盤表面形狀誤差的檢測裝置及檢測方法，涉及一種形狀誤差的檢測裝置及檢測方法。本發明為了解決現有技術中由于環拋加工修正盤具有較大的直徑和較高的重量，進而造成激光干涉儀和三坐標測量儀無法直接進行表面形狀誤差的檢測的問題。裝置由大理石平尺、U形框、精密定位臺、激光位移傳感器、支撐平臺、和矩形玻璃構成。檢測方法：一、吊裝環拋加工修正盤并組裝裝置；二、標出直徑；三、調整大理石平尺與環拋加工修正盤工作面平行；四、數據采集。本發明解決了大尺寸修正盤工作面朝下且難以翻轉的難題，能夠半自動地檢測大型環拋機的大尺寸修正盤的表面形狀誤差，檢測過程簡單精度高。本發明適用于檢測環拋加工修正盤表面形狀誤差。

技術領域

本發明涉及一種環拋加工修正盤表面形狀誤差的檢測裝置及檢測方法。

背景技術

環拋加工因其能夠有效地抑制中頻誤差并且殘留的亞表面損傷層深度很淺，因而被廣泛用作平面光學元件的最終精密拋光。但是，低頻面形誤差的有效快速收斂難題卻一直制約著加工效率的提高。面形誤差主要取決于加工設備的運動參數以及元件和瀝青拋光盤的界面接觸應力分布。針對面形收斂問題，目前普遍采用的方法是改變修正盤的偏心距進而改變瀝青拋光盤的面形，實現元件表面材料的非均勻去除，最終達到元件表面均一化的目的。而修正盤自身的面形誤差對元件材料的單點去除率和界面接觸應力分布的均勻性具有很大的影響，因而極大地制約了元件加工精度和效率的提升。在實際加工中，對于瀝青拋光盤的面形檢測技術已經成熟，但是由于大尺寸修正盤的直徑大，修正盤直徑約2m，重量約1t，搬運和翻轉不便，因此很難直接應用常見的激光干涉儀、三坐標測量儀等進行測量，缺乏行之有效的方法進行檢測。

發明內容

本發明為了解決現有技術中由于環拋加工修正盤具有較大的直徑和較高的重量，進而造成激光干涉儀和三坐標測量儀無法直接進行表面形狀誤差的檢測的問題，提出了一種環拋加工修正盤表面形狀誤差的檢測裝置及檢測方法。

一種環拋加工修正盤表面形狀誤差檢測裝置，該裝置由大理石平尺、U形框、精密定位臺、激光位移傳感器、兩個第一支撐平臺、計算機、第二支撐平臺、第三支撐平臺和矩形玻璃構成，第一支撐平臺的高度大于第二支撐平臺的高度，第二支撐平臺的高度大于第三支撐平臺的高度；

所述兩個第一支撐平臺并列設置，第二支撐平臺和第三支撐平臺設置于兩個第一支撐平臺之間，精密定位臺設置于第三支撐平臺上表面，大理石平尺的一端搭設在第二支撐平臺上表面，大理石平尺的另一端搭設在精密定位臺上表面，U形框的U形開口朝下套扣在大理石平尺上，激光位移傳感器設置于U形框的上表面，且激光位移傳感器的感應端朝上設置，矩形玻璃設置于大理石平尺上表面和U形框之間，且矩形玻璃上表面與U形框的水平內表面固接；所述矩形玻璃與U形框的水平內表面固接的方式為膠黏劑粘接；

所述激光位移傳感器的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接；所述大理石平尺上表面的平面度優于2μm；所述U形框上表面的平面度優于2μm；所述激光位移傳感器的檢測精度優于0.5μm；

利用上述環拋加工修正盤表面形狀誤差檢測裝置進行檢測的方法按以下步驟進行：

一、用吊裝設備將環拋加工修正盤運送兩個第一支撐平臺上，環拋加工修正盤工作面朝向下方設置；調整兩個第一支撐平臺間距，使兩個第一支撐平臺處于環拋加工修正盤外緣，且使兩個第一支撐平臺處于環拋加工修正盤圓周的一條直徑的兩端；

二、將環拋加工修正盤工作面擦拭干凈，用油筆和直尺標出工作面的任一直徑；

三、通過調整精密定位臺使大理石平尺上表面與環拋加工修正盤工作面平行；

具體調整方法為：調整第二支撐平臺和第三支撐平臺，使大理石平尺的中線與步驟二標記的直徑處于同一個豎向平面內，然后在步驟二標記的直徑上，直徑中點兩側標記與直徑中點等距離的兩點，利用記錄激光位移傳感器分別測試所標記的兩點與大理石平尺的距離，當兩個距離的容差在1μm以內時即可確定大理石平尺上表面與環拋加工修正盤工作面平行；