[發(fā)明專利]中心供液小磨頭拋光工具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710516235.X
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN107344329A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林彬;黃田;張曉峰;李凱隆;李巖;柳鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B41/00
• 分類號(hào): B24B41/00;B24B29/02;B24B57/02
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)加工工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中心供液小磨頭拋光工具。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的小磨頭拋光工具主要包括軟質(zhì)小磨盤、實(shí)心桿、海棉夾層和軟質(zhì)拋光墊；其中實(shí)心桿的一端固定在軟質(zhì)小磨盤的上端面中心部位，另一端連接在磨床上；海棉夾層安裝在軟質(zhì)小磨盤的下端面，而軟質(zhì)拋光墊則設(shè)置在海棉夾層的外表面上，并且軟質(zhì)拋光墊的外表面上設(shè)有十安槽；這種小磨頭拋光工具是使用游離磨料的接觸式加工方法對(duì)工件表面進(jìn)行拋光，即以軟質(zhì)小磨盤作為拋光工具，在加工過程中該工具與工件間直接觸并產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此帶動(dòng)工具與工件之間的游離磨料而對(duì)工件表面材料進(jìn)行去除。

雖然傳統(tǒng)小磨頭拋光工具歷史悠久，發(fā)展相對(duì)成熟，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)加工的研磨和粗拋階段，但其缺點(diǎn)是面形控制能力容易受到磨料濃度、磨料種類、磨粒分布、磨頭磨損等因素的影響：首先，傳統(tǒng)小磨頭拋光工具采用四周供液的方式，由于在高轉(zhuǎn)速的加工條件下，工具自轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力等因素，使得拋光液不易進(jìn)入軟質(zhì)拋光墊的中心區(qū)域，致使磨粒分布不均勻，磨粒更新速度慢，且加工產(chǎn)生的熱量不易散出，最終導(dǎo)致軟質(zhì)拋光墊的中心區(qū)域磨損速度過快，大大降低了軟質(zhì)拋光墊的使用壽命；其次，拋光過程中需要頻繁更換軟質(zhì)拋光墊，降低了生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本；最后，磨料分布不均和軟質(zhì)拋光墊磨損速度過快也會(huì)引起去除函數(shù)的不穩(wěn)定。因此，傳統(tǒng)小磨頭拋光工具還有許多的缺點(diǎn)需要克服。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種中心供液小磨頭拋光工具。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具包括軟質(zhì)拋光墊、海棉夾層、拋光盤、連接桿、軟管、柔性聯(lián)軸器和電主軸；其中海棉夾層安裝在拋光盤的下端面上；軟質(zhì)拋光墊設(shè)置在海棉夾層的外表面上；連接桿的一端利用柔性聯(lián)軸器連接在拋光盤的上端面中心部位，并且內(nèi)部軸心處貫通形成有一個(gè)供液孔，外端口為進(jìn)液口，同時(shí)軟質(zhì)拋光墊、海棉夾層、拋光盤的中心處均形成有一個(gè)與連接桿上供液孔相連通的中心孔；軟管貼附在供液孔的內(nèi)圓周面上；電主軸套在連接桿的外部圓周面上，內(nèi)部設(shè)有電動(dòng)機(jī)。

所述的連接桿上的供液孔與軟質(zhì)拋光墊、海棉夾層、拋光盤上的中心孔直徑相同。

所述的軟質(zhì)拋光墊為聚氨酯拋光墊，外表面設(shè)有十字溝槽，并且十字溝槽的交點(diǎn)位于中心孔處。

本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具具有如下有益效果：

(1)中心供液小磨頭拋光工具將四周供液改進(jìn)為中心供液，中心區(qū)域拋光液供給充分，拋光液將大量加工熱量及磨屑帶離加工區(qū)域，軟質(zhì)拋光墊表面磨損狀況要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)小磨頭拋光工具。因此，中心供液方式能夠改善軟質(zhì)拋光墊的抗磨性，并將軟質(zhì)拋光墊的使用壽命提高4倍以上，減少軟質(zhì)拋光墊更換頻率，降低生產(chǎn)成本。

(2)中心供液方式下，拋光液從工具中心向四周進(jìn)行供給，相對(duì)于四周供液，整個(gè)加工區(qū)域內(nèi)磨粒供給更加充分、均勻，磨粒的更新速度也更加穩(wěn)定，從而使軟質(zhì)拋光墊磨損情況得到很大改善。因此，中心供液小磨頭拋光工具在整個(gè)加工周期內(nèi)材料去除效率更加穩(wěn)定，面形控制能力更強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2(a)和(b)分別為采用傳統(tǒng)小磨頭拋光工具和本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具進(jìn)行30min定點(diǎn)拋光實(shí)驗(yàn)后的拋光表面圖。

圖3(a)和(b)分別為采用傳統(tǒng)小磨頭拋光工具和本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具進(jìn)行60min定點(diǎn)拋光實(shí)驗(yàn)后的拋光表面圖。

圖4為去除斑深度隨時(shí)間變化趨勢(shì)曲線圖。

圖5為傳統(tǒng)小磨頭拋光工具和本發(fā)明提供的中心供液小磨頭拋光工具上軟質(zhì)拋光墊磨損情況微觀圖：(a)5min；(b)10min；(c)15min；(d)20min；(e)25min；(f)30min

圖6為原始去除斑對(duì)比曲線圖。

圖7為歸一化去除斑對(duì)比曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的闡述。