一种轮式抛光装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种轮式抛光装置，包括安装法兰，所述安装法兰上安装有支架，所述支架的上部安装有驱动电机，下部安装有长度调节装置，所述长度调节装置远离所述驱动电机的一端安装有可转动的弹性橡胶轮，一抛光带的一端和所述驱动电机的输出轴连接，另一端和所述弹性橡胶轮连接。本发明专利技术提供了一种轮式抛光装置，具有高斯型去除函数，去处特性稳定，去除效率高，该装置采用传统磨削原理，成本低廉，可以广泛运用到光学元件抛光过程中。

Wheel type polishing device

The invention discloses a wheel polishing device comprises a mounting flange, the flange is arranged on the bracket, the upper part of the bracket is installed on the drive motor is arranged on the lower part of the length adjusting device, one end of the length adjusting device from the drive motor is installed on the rotating elastic rubber wheel, one end of an output shaft a polishing belt and the driving motor is connected, and the other end of the elastic rubber wheel connection. The invention provides a wheel polishing device, with a Gauss removal function, for the characteristics of stability, high removal efficiency, the device adopts the traditional grinding principle, low cost, can be widely applied to the polishing process of optical element.

【技术实现步骤摘要】
一种轮式抛光装置
本专利技术属于光学元件抛光
，尤其涉及一种轮式抛光装置。
技术介绍
随着光学应用领域的不断扩展，对光学元件的需求量不断增加，如何高效、低廉地满足光学元件的质量指标和数量要求，一直是精密光学制造领域的发展趋势。光学元件的加工和传统的金属机械元件加工有很大不同，传统的车削，铣磨等加工方法难以保证光学元件的质量。光学元件的加工一般经过铣磨成型、粗磨、精磨、抛光等工序，当前光学元件的加工方法绝大部分都以抛光来收尾，抛光作为元件加工的最后一步，直接决定了元件的面形精度。目前光学加工领域发展起来的先进加工方法包括金刚石车削技术、粒子束技术[1]、磁流变技术[2]、数控小工具技术[3]等。金刚石车削适用于硬度较低的晶体，且加工表面粗糙度较低，需要结合抛光来改进车削留下的高频误差。粒子束抛光技术将中性离子在电场中加速冲击工件表面原子或者分子，使其逸出表面，可以达到原子级的表面去除率，但其缺点明显，去除加工效率低，且工作时的离子流量、加速电压、真空度等需要精确控制同样代价极高。磁流变抛光技术精度虽然高表面粗糙度可以达到纳米级，但加工效率低，需要的外磁场控制复杂，且使用的磁性抛光液需及时更换，设备维护成本较高，难以大规模推广[4]。相对于前几种加工方式，加工质量高、成本低廉的当属数控小工具技术，它利用小工具磨头做成抛光模贴合在元件表面进行抛光，利用数控设备实现抛光头在元件表面的移动使之覆盖到预加工区域，通过精确控制停留时间控制材料去除量，从而得到需要的光学表面。数控小工具抛光技术使用的小工具通常有：带偏心调整机构的行星式抛光头[5]，采用进动式运动的气囊抛光头[6]。行星式抛光和气囊抛光利用了抛光液中的磨料粒子和元件表面的磨削作用实现材料去除，但带偏心结构的行星式抛光头工作时既要自传又要公转，难以承载较高的转速(公转轴转速一般仅为20r/min)，导致加工效率低同时在加工元件边缘时由于抛光模尺寸较大会产生边缘效应，造成塌边或者翘边。气囊抛光的进动式抛光方式同样不能承载较高的转速，且在边缘处同样产生明显的边缘效应[7]。因此，这两种方法在一定程度上可以实现元件的加工但是仍然在抛光头结构稳定性和抛光效率上存在缺点。参考文献：[1]唐瓦,邓伟杰,郑立功,张学军.离子束抛光去除函数计算与抛光实验[J].光学精密工程,2015,01:31-39.[2]彭小强,戴一帆,李圣怡.磁流变抛光工艺参数的正交实验分析[J].光学技术,2006,06:886-888+892.[3]钟波,陈贤华,王健,邓文辉,谢瑞清,袁志刚,廖德锋.400mm口径平面窗口元件中频误差控制技术[J].强激光与粒子束,2013,12:3287-3291.[4]袁巨龙,吴喆,吕冰海,阮德南,陆惠宗,赵萍.非球面超精密抛光技术研究现状[J].机械工程学报,2012,23:167-177.[5]王权陡,刘民才,张洪霞.数控抛光技术中抛光盘的去除函数[J].光学技术,2000,01:32-34.[6]倪颖,李建强,王毅,黄启泰,余景池.一种高效率小口径非球面数控抛光方法[J].光学技术,2008,01:33-35+40.[7]张毅,张学军,李锐钢,李英杰.具有公自转运动模式的高效轮式抛光工具设计[J].中国光学,2016,01:155-166.[8]牟志超,郑子文,王贵林.确定性球形抛光工具的加工特点和去除能力研究[J].航空精密制造技术,2011,03:12-15+27.[9]YangMY,LeeHC,“Localmaterialremovalmechanismconsideringcurvatureeffectinthepolishingprocessofthesmallasphericallensdie,”JournalofMaterialsProcessingTechnology,116(2),298-304(2001).
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种轮式抛光装置，在保证加工精度的同时提高加工效率，降低加工成本。本专利技术的目的将通过以下技术方案得以实现：一种轮式抛光装置，包括安装法兰，所述安装法兰上安装有支架，所述支架的上部安装有驱动电机，下部安装有长度调节装置，所述长度调节装置远离所述驱动电机的一端安装有可转动的弹性橡胶轮，一抛光带的一端和所述驱动电机的输出轴连接，另一端和所述弹性橡胶轮连接。进一步的，所述长度调节装置包括用于调节长度的弹簧阻尼。进一步的，所述弹性橡胶轮的内部为轴承，所述弹性橡胶轮的外表面包胶处理。进一步的，所述抛光带的内表面为柔软布基层，所述抛光带的外表面粘贴了一圈聚氨酯抛光垫或柔软阻尼布。进一步的，所述抛光垫的截面呈表面中心高、边缘低的圆弧形。本专利技术的突出效果为：本专利技术提供了一种轮式抛光装置，具有高斯型去除函数，去处特性稳定，去除效率高，该装置采用传统磨削原理，成本低廉，可以广泛运用到光学元件抛光过程中。以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是轮式抛光和传统抛光运动方式对比图；图3是接触模型有限元模拟应力图；图4是接触模型有限元模拟应力压力图；图5是抛光时抛光轮和工件的接触区细节图；图6是轮式接触有限元分析与赫兹理论对比图；图7是本实施例激光干涉仪获取的轮式抛光去除实验采样分布图；图8是本实施例轮式抛光后的样品表面形貌图；图9是本实施例轮式抛光样品细节图；图10是本实施例轮式抛光不同时间去除函数分布图；图11是本实施例轮式抛光的线性去除特点图。具体实施方式实施例如图1所示，本实施例的一种轮式抛光装置，包括安装法兰1，安装法兰1上安装有支架2，支架2的上部安装有驱动电机3，下部安装有长度调节装置4，长度调节装置4远离驱动电机3的一端安装有可转动的弹性橡胶轮5，抛光带6的一端和驱动电机3的输出轴连接，另一端和弹性橡胶轮5连接，负责将驱动电机3的动力传送至弹性橡胶轮5。其中，长度调节装置4包括用于调节长度的弹簧阻尼，长度调节装置4通过弹簧阻尼调节伸长量，使抛光带6紧绷，并且防止其脱落。弹性橡胶轮5的内部为轴承，弹性橡胶轮5的外表面包胶处理，以增加其弹性。抛光带6的内表面为柔软布基层，抛光带6的外表面粘贴了一圈聚氨酯抛光垫或柔软阻尼布。抛光垫的截面呈表面中心高、边缘低的圆弧形。加工时，将待加工元件7放置在工作台上。待加工元件7选择了口径80mm的平面微晶玻璃，经过预加工后运用激光干涉仪检测初始面型误差PV：0.172λ，RMS：0.032λ，波长λ＝632.8nm(以下采用的波长均为632.8nm)。本实施例的轮式抛光装置通过安装法兰1安装在机器人末端，对机器人输入指令，首先控制轮式抛光装置移动至待加工元件7表面，使抛光带6与待加工元件7表面贴合，然后控制其下压，使弹性橡胶轮5压向待加工元件7，控制下压量为0.5mm，调节驱动电机的转速为200r/min，在弹性橡胶轮5压迫下抛光带6与待加工元件7表面接触部分发生形变，与待加工元件7表面紧密贴合，形成抛光接触区，将抛光液持续不断添加到此区域，驱动电机3通过带动抛光带6旋转，使抛光颗粒磨削待加工元件7，实现待加工元件7表面材料的去除。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮式抛光装置，其特征在于：包括安装法兰，所述安装法兰上安装有支架，所述支架的上部安装有驱动电机，下部安装有长度调节装置，所述长度调节装置远离所述驱动电机的一端安装有可转动的弹性橡胶轮，一抛光带的一端和所述驱动电机的输出轴连接，另一端和所述弹性橡胶轮连接。

【技术特征摘要】
1.一种轮式抛光装置，其特征在于：包括安装法兰，所述安装法兰上安装有支架，所述支架的上部安装有驱动电机，下部安装有长度调节装置，所述长度调节装置远离所述驱动电机的一端安装有可转动的弹性橡胶轮，一抛光带的一端和所述驱动电机的输出轴连接，另一端和所述弹性橡胶轮连接。2.根据权利要求1所述的一种轮式抛光装置，其特征在于：所述长度调节装置包括用于调节长度的弹簧阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：解滨，肖志宏，
申请(专利权)人：常州爱思飞光学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32