[實(shí)用新型]一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020859877.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN212444365U
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬沂江
• 申請（專利權(quán)）人: 新沂市東方石英玻璃有限公司
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00;B24B29/02;B24B41/04;B24B57/02
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 劉純

一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置，所述拋光裝置安裝在數(shù)控機(jī)床上，所述拋光裝置通過數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)X軸和Y軸方向的運(yùn)動(dòng)；所述拋光裝置包括工具頭、拋光機(jī)構(gòu)、控制電機(jī)、拋光液供給裝置；所述工具頭固定安裝在所述數(shù)控機(jī)床的主軸下方，所述工具頭通過所述主軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及Z軸方向上下移動(dòng)，熔融石英玻璃通過石蠟均勻貼附在所述工具頭下表面上。本實(shí)用新型所述的用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置，結(jié)構(gòu)簡單，自動(dòng)化程度高，采用磁流變拋光的方式，不僅提高了加工效率，保證熔融石英玻璃的面型精度的同時(shí)還能獲得納米以及亞納米級(jí)粗糙度高質(zhì)量表面，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及拋光裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置。

背景技術(shù)

石英玻璃是由純天然水晶、硅石和富含石英的巖提取的高純石英或人工合成原料經(jīng)過高溫熔化而制得，該材料在現(xiàn)代技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛，為光纖通信、電光源、載人航天等重要領(lǐng)域提供了各種各樣的關(guān)鍵材料，在激光、半導(dǎo)體工業(yè)等高科技領(lǐng)域也廣泛使用。石英玻璃是玻璃材料中性能最好的材料，以其優(yōu)于其他材料的各種特殊性能，抗壓強(qiáng)度高、膨脹系數(shù)低、抗熱振性能強(qiáng)、化學(xué)性能穩(wěn)定以及介電場強(qiáng)度高，具有“玻璃之王的美譽(yù)。

隨著光學(xué)與電子信息科學(xué)、材料加工與制造科學(xué)的不斷融合，石英玻璃在國防、航天、能源、民用等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，要求石英玻璃元件具有更高的加工精度和表面質(zhì)量。在國防工業(yè)領(lǐng)域，激光制導(dǎo)中所用的許多激光元件如激光反鏡、激光陀螺腔體、非球面透鏡等均采用高精度玻璃器件，這些元件的超精密加工精度將直接影響著制導(dǎo)的精度；在民用工業(yè)領(lǐng)域，手機(jī)的光電模組、攝像機(jī)、照相機(jī)等成像設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和通信裝置等上面的各種透鏡，特別是光學(xué)曲面透鏡都要求有很高的形狀精度與表面質(zhì)量。

現(xiàn)階段，為獲得符合要求的石英玻璃（光學(xué)元件）通常需要以下三個(gè)工序:第一步工序是使用固著磨粒的砂輪對樣品工件進(jìn)行精密磨削，能夠在較高的材料去除率下，實(shí)現(xiàn)較小的表面粗糙度和較低的亞表層損傷。第二步工序是精密研磨加工，以去除材料上一道工序造成的損傷層的同時(shí)并提高工件的面型精度。第三步工序是超精密拋光，是進(jìn)一步降低材料的表面粗糙度和消除亞表面損傷，最終獲得滿足要求的超光滑無損傷的工件表面。

現(xiàn)有技術(shù)中的拋光裝置在對熔融石英玻璃拋光后，拋光效果達(dá)不到日益增長的對石英玻璃元件的加工精度和表面質(zhì)量的要求，操作不當(dāng)時(shí)還會(huì)使石英玻璃表面存在的劃痕、凹坑及亞表面的橫向和縱向微裂紋等缺陷與損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響其光學(xué)特性的穩(wěn)定性和使用壽命等性能。因此，要研發(fā)出一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置，進(jìn)一步降低材料的表面粗糙度和消除亞表面損傷，具有優(yōu)良的形狀精度與表面質(zhì)量。

中國專利申請?zhí)枮?CN201410268686.2公開了一種全自動(dòng)石英玻璃拋光機(jī)，通過改善受力情況以來減小拋光機(jī)工作時(shí)擺軸所受到的扭力，確保長時(shí)間無故障連續(xù)工作，沒有提高用于熔融石英玻璃加工的拋光裝置的形狀精度與表面質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：為了克服以上不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，自動(dòng)化程度高，采用磁流變拋光的方式，不僅提高了加工效率，保證熔融石英玻璃的面型精度的同時(shí)還能獲得納米以及亞納米級(jí)粗糙度高質(zhì)量表面，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)方案：一種用于熔融石英玻璃加工的高效自動(dòng)化拋光裝置，所述拋光裝置安裝在數(shù)控機(jī)床上，所述拋光裝置通過數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)X 軸和 Y 軸方向的運(yùn)動(dòng)；所述拋光裝置包括工具頭、拋光機(jī)構(gòu)、控制電機(jī)、拋光液供給裝置；所述工具頭固定安裝在所述數(shù)控機(jī)床的主軸下方，所述工具頭通過所述主軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及Z軸方向上下移動(dòng)，熔融石英玻璃通過石蠟均勻貼附在所述工具頭下表面上；所述拋光機(jī)構(gòu)位于工具頭下方，所述控制電機(jī)位于拋光機(jī)構(gòu)下方并且拋光機(jī)構(gòu)在控制電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述拋光液供給裝置包括拋光液罐、液體供給器、若干個(gè)供給管，所述拋光液罐、液體供給器、若干個(gè)供給管從右至左依次連接，所述供給管位于拋光裝置上方和工具頭的右側(cè)。