[發明專利]一種超聲振動拋光加工裝置

有效

• 申請號: 201810057829.3
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108214116B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 姜濤;皮鈞;劉菊東;侯達盤;沈志煌;黃志鵬
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04;B24B29/00;B24B41/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種超聲振動拋光加工裝置，超聲振動換能器固定在氣囊刀柄點端面內，導波線連接換能器和橡膠氣囊內表面，橡膠氣囊通過氣囊壓塊和鎖緊螺母與氣囊刀柄固定，氣囊刀柄、換能器、導波線、橡膠氣囊、氣囊壓塊、鎖緊螺母共同組成超聲振動氣囊頭；超聲振動氣囊頭固定在主軸下端，防水罩固定在超聲振動氣囊頭上，電機下端蓋固定在擺臂上，冷卻環與電機下端蓋配合固定，主軸與主軸電機轉子固定，主軸電機定子與主軸電機座配合，主軸電機座與電機上下端蓋固定在擺臂上，軸承固定在主軸的上端固定在電機上端蓋上，電刷支架固定在主軸上端蓋上，電刷固定在電刷支架上，電刷罩分別固定在擺臂和電機上端蓋上，擺臂蓋板固定在擺臂上，調整墊圈固定在擺臂。

技術領域

本發明涉及硬脆性材料拋光加工，尤其是涉及在光學產業與半導體產業硬脆性材料加工的一種超聲振動拋光加工裝置。

背景技術

熔石英玻璃元件具有耐高溫、熱膨脹系數低、耐熱震性和電絕緣性能良好等特性，被廣泛應用于制作光學檢測設備和半導體通信裝置等。近年來，大尺寸熔石英玻璃元件的精密加工引起了越來越多的關注，其通常的加工步驟是采用金剛石砂輪進行精密磨削，然后利用精密拋光技術進行拋光加工。

目前，精密拋光在快速拋光階段的主要目的為快速去除磨削后加工元件的表面與亞表面缺陷，為下一階段的保形拋光提高良好面形精度?？焖賿伖怆A段普遍采用CCOS拋光技術，其原理是使用尺寸小于拋光元件1/8的拋光工具，在拋光液中摻入拋光顆粒，通過拋光工具對加工元件施加壓力和旋轉運動，依靠拋光顆粒的磨削作用進行拋光材料去除。

氣囊拋光以橡膠氣囊作為拋光工具，在橡膠氣囊內充入一定壓力的氣體通過控制氣囊充氣壓力、氣囊轉速、氣囊下壓量等參數控制拋光加工的材料去除。由于橡膠氣囊具有一定的柔性且可以實現氣囊高速旋轉，氣囊可以貼合球面與非球面表面，獲得更高的加工精度和材料去除效率。

英國倫敦光學實驗室設計了一種氣囊拋光裝置可以實現光學元件的氣囊拋光，見參考文獻《The‘Precessions’tooling for polishing and figuring flat,sphericaland aspheric surfaces》和《Recent development of precessions polishing forlarge components and free-form surfaces》。在現階段，由于拋光工具與加工元件的貼合過緊，存在拋光接觸區內拋光顆粒數量較少的現象，會導致加工效率降低；如果采用提高拋光液濃度的方法，容易造成材料浪費、增加環境污染等問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有精密拋光中接觸區拋光顆粒數量少導致材料去除效率降低的不足，提供利用超聲振動保證拋光工具與加工元件表面間拋光液濃度，提高拋光材料去除效率的一種超聲振動拋光加工裝置。

本發明設有調整墊圈、擺臂、擺臂蓋板、電刷罩、電刷、電刷支架、主軸上端蓋、電機上端蓋、電機下端蓋、冷卻環、主軸下端蓋、主軸、防水罩、超聲振動氣囊頭、主軸電機轉子、主軸電機定子、主軸電機座、軸承、氣囊刀柄、超聲振動換能器、導波線、橡膠氣囊、氣囊壓塊和鎖緊螺母；所述超聲振動換能器固定在氣囊刀柄點端面內，所述導波線分別連接超聲振動換能器和橡膠氣囊的內表面，橡膠氣囊通過氣囊壓塊和鎖緊螺母與氣囊刀柄固定，氣囊刀柄、超聲振動換能器、導波線、橡膠氣囊、氣囊壓塊、鎖緊螺母共同組成超聲振動氣囊頭；所述超聲振動氣囊頭固定在主軸下端，防水罩固定在超聲振動氣囊頭上，電機下端蓋固定在擺臂上，冷卻環通過主軸下端蓋與電機下端蓋配合固定，主軸與主軸電機轉子固定，主軸電機定子與主軸電機座配合，主軸電機座與電機上端蓋和電機下端蓋固定在擺臂上，軸承固定在主軸的上端通過主軸上端蓋固定在電機上端蓋上，電刷支架固定在主軸上端蓋上，電刷固定在電刷支架上，電刷罩分別固定在擺臂和電機上端蓋上，擺臂蓋板固定在擺臂上，調整墊圈固定在擺臂。

所述超聲振動換能器可通過螺釘固定在氣囊刀柄點端面內。

所述超聲振動氣囊頭可通過螺釘固定在主軸下端，防水罩可通過螺釘固定在超聲振動氣囊頭上。