[發(fā)明專利]一種可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置

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• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107825282A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文東輝;鄒一嵐;陳珍珍;楊杰;洪滔
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B24B37/005
• 分類號: B24B37/005
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司33241
• 代理人: 王利強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超精密研磨拋光加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前的超精密加工技術(shù)，以不改變工件材料物理特性為前提，以獲得極限的形狀精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性為目標(biāo)，在電子、通信、計算機、激光、航空航天等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其中，超光滑拋光加工技術(shù)作為是一門重要的超精密加工技術(shù)，是獲取光學(xué)元件、藍(lán)寶石襯底、單晶硅襯底等高精度表面的重要手段之一。平面研磨是超光滑拋光加工技術(shù)的前期工序，其加工精度對最終產(chǎn)品的質(zhì)量有至關(guān)重要的影響，拋光將進一步使工件表面粗糙度降低，提高工件的表面完整性。

平面研磨拋光中研磨盤和工件盤的轉(zhuǎn)速比對工件被加工表面的質(zhì)量如平面度和粗糙度有著重要的影響。傳統(tǒng)的平面研磨拋光機只可以通過電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)實現(xiàn)簡單的轉(zhuǎn)速比變動，對于一些特殊的轉(zhuǎn)速比值，比如無理數(shù)很難實現(xiàn)，并且采用有理數(shù)轉(zhuǎn)速比進行研磨拋光加工，存在被加工工件表面的研磨軌跡重復(fù)問題，容易導(dǎo)致工件表面的粗糙度下降、拋光表面形成波紋以及橘皮等缺陷。因此，創(chuàng)新平面研磨加工運動學(xué)方法實現(xiàn)任意轉(zhuǎn)速比值的獲取，提高平面研磨加工的表面質(zhì)量，逐步提升該過程的高精度控形技術(shù)水平，對豐富超光滑低損傷表面的磨粒加工理論具有重要的理論意義和科學(xué)價值。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有研磨拋光裝置無法獲取任意轉(zhuǎn)速比值的不足，本發(fā)明提供一種簡單實現(xiàn)無級變速、結(jié)構(gòu)簡化、成本低廉的可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置，采用摩擦傳動可以簡單實現(xiàn)無級變速，實現(xiàn)一定范圍內(nèi)速度任意可調(diào)節(jié)的功能要求，保證實際中的速度大小需求，進而研究研磨拋光中不同速度下的工件表面質(zhì)量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置，包括上研磨裝置和下研磨裝置，所述上研磨裝置由龍門架、二維線性絲杠滑臺和無級變速裝置，所述下研磨裝置包括安裝座和研磨盤，所述無級變速裝置包括輸入電機、無級變速機構(gòu)和工件盤，所述上研磨裝置通過龍門架安裝在下研磨裝置上，所述工件盤位于研磨盤的上方且相互平行；所述無級變速裝置通過滑臺安裝座安裝在二維線性絲杠滑臺上；

所述無級變速機構(gòu)包括機架、摩擦傳動輪組件、長滑鍵軸和絲杠滑塊調(diào)節(jié)器，所述機架包括下安裝底座、左固定板和右固定板，所述左固定板位于所述下安裝底座的左側(cè)，所述右固定板位于所述下安裝底座的右側(cè)；所述摩擦傳動輪組件包括圓錐滾輪和圓柱滾輪，所述圓錐滾輪與所述圓柱滾輪壓緊摩擦配合，所述圓錐滾輪的兩端分別通過軸承安裝在所述左固定板和右固定板上，其中一端的圓錐滾輪的轉(zhuǎn)軸與所述輸入電機的輸出軸連接；所述圓柱滾輪通過鍵連接在長滑鍵軸的長滑鍵上，所述長滑鍵軸的兩端分別通過軸承安裝在所述左固定板和右固定板上，其中一端的長滑鍵軸與所述工件盤連接；所述絲杠滑塊調(diào)節(jié)器包括絲杠和導(dǎo)塊，所述絲杠的兩端分別通過軸承安裝在所述左固定板和右固定板上，所述導(dǎo)塊的上部與所述絲杠螺紋連接，所述導(dǎo)塊的下部套裝在長滑鍵軸上，且圓柱滾輪與所述導(dǎo)塊的下部聯(lián)動；所述長滑鍵軸的軸線、絲杠的軸線與圓錐滾輪的母線均平行。

進一步，所述二維線性絲杠滑臺包括y向線性絲杠滑臺和z向線性絲杠滑臺，所述無級變速裝置與所述z向線性絲杠滑臺的滑臺安裝座連接，所述z向線性絲杠滑臺安裝在y向線性絲杠滑臺的滑臺安裝座上。

再進一步，其中一端的長滑鍵軸通過彈性聯(lián)軸器與所述工件盤連接。

更進一步，所述絲杠左端有內(nèi)六角螺孔，用于對絲杠手動調(diào)節(jié)的六角扳手與所述六角螺孔配合。

所述圓柱滾輪包括鋼輪和橡膠，所述鋼輪的外圈套橡膠；是為了保證和圓錐滾輪壓緊配合增大摩擦；所述圓錐滾輪為鑄鐵滾輪；是為了和圓柱橡膠滾輪3配合摩擦系數(shù)更大，進一步增大摩擦還可以對圓錐滾輪表面滾花。

與長滑鍵軸配合的配對軸承為角接觸軸承，因為長滑鍵軸受軸向力和徑向力。

所述圓錐滾輪的圓錐角度在15°～45°。

所述左固定板上的軸承安裝采用端蓋壓緊，所述右固定板上的軸承安裝與軸承座過盈配合。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：可以通過簡單的機構(gòu)實現(xiàn)無級變速，并且可以手動調(diào)節(jié)實現(xiàn)速度平穩(wěn)變化；結(jié)構(gòu)簡化、成本低廉；對研磨拋光中不同速度下的工件表面質(zhì)量的研究有一定的意義。

附圖說明

圖1為可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置的上研磨裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2為可以實現(xiàn)無級變速的研磨拋光裝置的下研磨裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖3為無級變速機構(gòu)左視圖。

圖4為無級變速機構(gòu)的軸測圖。

圖5為無級變速機構(gòu)的軸測圖。