專利名稱：一種數(shù)控拋光用氣封抽液非接觸式噴液磨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種數(shù)控拋光用氣封 抽液非接觸式噴液磨頭。
背景技術(shù)：
在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，對組成各類光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡片，如透鏡、 平面鏡、球面鏡、各類非球面鏡等，都需要按光學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn) 行粗磨、細(xì)磨、精磨、拋光等研磨制作，這種過程在光學(xué)界稱'之為光 學(xué)冷加工。光學(xué)冷加工的機(jī)床設(shè)備都有磨頭，用來對光學(xué)鏡片進(jìn)行研磨制造 加工。 一般情況用于數(shù)控拋光的磨頭要比機(jī)械拋光的磨頭尺寸小一 些，而且都是實(shí)心磨頭。與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所于2004年度申請的發(fā)明專利，申請?zhí)枮?200410011215.X，發(fā)明名稱為"一種數(shù)控拋光用非接觸式噴液磨頭"。 如圖1所示，包括空心驅(qū)動軸1、空心磨頭2、磨頭空腔3、拋光液 出孔4?？招尿?qū)動軸1垂直于空心磨頭2，兩者為一體件，空心驅(qū)動 軸1的空心與空心磨頭2的磨頭空腔3相通，空心磨頭2的工作面上 分布著拋光液出孔4，分布遵循著中心部位的孔大，越往邊緣過度孔就越小的規(guī)律，拋光液出孔4的分布可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則 的。該噴液磨頭存在的主要問題是加工過程使用的拋光液不能及時(shí) 收集，會沖蝕被加工光學(xué)元件的非拋光區(qū)域，影響拋光精度。發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于防止加工過程 中拋光液擴(kuò)散，沖蝕被加工光學(xué)元件的非拋光區(qū)域，提高對光學(xué)元件 拋光精度的控制。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控拋光用氣封抽液非接 觸式噴液磨頭。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如圖2、圖3所示包括空心驅(qū)動軸5、磨頭軸套6、磨頭連接套7、收集盤連接架8、空心磨頭 9、磨頭空腔IO、拋光液收集盤ll、第一進(jìn)氣孔12、第一氣簾槽13、 第二進(jìn)氣孔14、第二氣簾槽15、抽液孔16、集液槽17、拋光液出孔 18。磨頭軸套6套裝在空心驅(qū)動軸5上，與空心驅(qū)動軸5之間保持一 定的間隙，磨頭連接套7套裝在磨頭軸套6上，兩者之間緊固，下端 對齊；收集盤連接架S頂面的豎直端面與磨頭連接套7固連，豎直部 分的底端面與拋光液收集盤11的臺肩下平面工作體固連；拋光液收 集盤11套裝在空心磨頭9上，兩者之間保持一定的間隙，拋光液收 集盤11的下工作面與空心磨頭9的下工作面在同一水平面上，拋光 液收集盤11的臺肩上帶有第一進(jìn)氣孔12和第一氣簾槽13，第一進(jìn)氣孔12與第一氣簾槽13相通，第一氣簾槽13上的孔與空心磨頭9 和拋光液收集盤11之間的空隙相通；在拋光液收集盤11的臺肩下平 面工作體上帶有第二進(jìn)氣孔14和第二氣簾槽15，第二進(jìn)氣孔14與 第二氣簾槽15相通，第二氣簾槽15上的孔與拋光液收集盤11的下 工作面相通；在拋光液收集盤11的下工作面上帶有集液槽17，集液 槽17上帶有抽液孔16，抽液孔16與收集盤連接架8和磨頭連接套7 以及拋光液收集盤11的臺肩下平面工作體所組成的空間相通；拋光 液出孔18分布于空心磨頭9的工作面上。工作原理說明磨頭與被加工的光學(xué)件之間保持一定的間隙，處 于非接觸狀態(tài)，以一定壓力將拋光液從磨頭的拋光液出孔噴出，充滿 了磨頭和被加工的光學(xué)件之間的間隙，被加工的光學(xué)件上的拋光局部 去除量的多少和均勻性與磨頭的轉(zhuǎn)動速度和拋光液出孔的大小分布 有關(guān)，遵循磨頭中心部位拋光液出孔大，越往邊緣過度拋光液出孔越 小的分布規(guī)律。拋光液收集盤通過磨頭連接套和收集盤連接架與磨頭 軸套固連，可隨磨頭進(jìn)行平動和擺動，但不隨磨頭進(jìn)行繞軸轉(zhuǎn)動。由 氣泵產(chǎn)生的高速氣體從第一進(jìn)氣孔進(jìn)入第一氣簾槽，在拋光液收集盤 和空心磨頭之間的間隙形成氣簾進(jìn)行密封，防止拋光液從間隙溢出。 為提高氣封性能可沿第一氣簾槽均勻排布多個進(jìn)氣孔。由氣泵產(chǎn)生的 高速氣體從第二進(jìn)氣孔進(jìn)入第二氣簾槽，在空心磨頭和被加工的光學(xué) 件之間的間隙形成氣簾進(jìn)行密封，防止拋光液在被加工光學(xué)件表面擴(kuò) 散。為提高氣封性能可沿第二氣簾槽均勻排布多個進(jìn)氣孔。通過氣封 裝置，使用過的拋光液被約束在磨頭和被加工的光學(xué)件之間的間隙內(nèi)，外接抽液泵通過抽液孔和集液槽將這些使用后的拋光液及時(shí)抽出 并收集。為提高抽液能力可沿集液槽均勻排布多個抽液孔。本發(fā)明的積極效果采用非接觸式拋光方式，避免了被加工的光 學(xué)件在加工過程中工件上局部應(yīng)力的產(chǎn)生，通過拋光液收集盤上的氣 封裝置和抽液裝置防止了拋光液的任意擴(kuò)散，并及時(shí)將使用過的拋光 液收集，防止拋光液沖蝕被加工光學(xué)件的非拋光區(qū)域，被加工的光學(xué) 件的局部拋光去除量的多少可以被精確有效的控制，拋光的局部去除 量的均勻性得到保證，提高了拋光的質(zhì)量。


圖l是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明按圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施。其中空心驅(qū)動軸5、磨頭 軸套6、磨頭連接套7、收集盤連接架8、空心磨頭9、拋光液收集盤 11的材質(zhì)采用不銹鋼?？招尿?qū)動軸5和空心磨頭9為一體空心件或 者兩個件為配合空心件，所稱的配合是兩個件用膠粘接或用螺紋配 合。磨頭軸套6與磨頭連接套7采用螺栓固定或螺紋進(jìn)行連接。收 集盤連接架8與磨頭連接套7和拋光液收集盤11連接處為焊接方式。 拋光液收集盤11的尺寸與空心磨頭9的大小有關(guān)， 一般采用空心磨頭尺寸大小的2倍，拋光液收集盤11與空心磨頭9之間的間隙約為2mm。第一進(jìn)氣孔12、第一氣簾槽13、第二進(jìn)氣孔14和第二氣簾槽 15的尺寸根據(jù)空心磨頭9噴出拋光液的流速和流量確定，以保證氣 簾噴出氣體的壓力與磨頭噴出拋光液的壓力相匹配。抽液孔16和集 液槽17的尺寸根據(jù)空心磨頭9噴出拋光液的流量確定，以保證單位 時(shí)間內(nèi)空心磨頭9的拋光液噴出量與拋光液收集盤11的抽液量相匹 配。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)控拋光用氣封抽液非接觸式噴液磨頭，包括空心驅(qū)動軸、空心磨頭、磨頭空腔、拋光液出孔；其特征在于還包括磨頭軸套(6)、磨頭連接套(7)、收集盤連接架(8)、拋光液收集盤(11)、第一進(jìn)氣孔(12)、第一氣簾槽(13)、第二進(jìn)氣孔(14)、第二氣簾槽(15)、抽液孔(16)、集液槽(17)；磨頭軸套(6)套裝在空心驅(qū)動軸(5)上，與空心驅(qū)動軸(5)之間保持一定的間隙，磨頭連接套(7)套裝在磨頭軸套(6)上，兩者之間緊固，下端對齊；收集盤連接架(8)頂面的豎直端面與磨頭連接套(7)固連，豎直部分的底端面與拋光液收集盤(11)的臺肩下平面工作體固連；拋光液收集盤(11)套裝在空心磨頭(9)上，兩者之間保持一定的間隙，拋光液收集盤(11)的下工作面與空心磨頭(9)的下工作面在同一水平面上，拋光液收集盤(11)的臺肩上帶有第一進(jìn)氣孔(12)和第一氣簾槽(13)，第一進(jìn)氣孔(12)與第一氣簾槽(13)相通，第一氣簾槽(13)上的孔與空心磨頭(9)和拋光液收集盤(11)之間的空隙相通；在拋光液收集盤(11)的臺肩下平面工作體上帶有第二進(jìn)氣孔(14)和第二氣簾槽(15)，第二進(jìn)氣孔(14)與第二氣簾槽(15)相通，第二氣簾槽(15)上的孔與拋光液收集盤(11)的下工作面相通；在拋光液收集盤(11)的下工作面上帶有集液槽(17)，集液槽(17)上帶有抽液孔(16)，抽液孔(16)與收集盤連接架(8)和磨頭連接套(7)以及拋光液收集盤(11)的臺肩下平面工作體所組成的空間相通；拋光液出孔(18)分布于空心磨頭(9)的工作面上。
全文摘要
一種數(shù)控拋光用氣封抽液非接觸式噴液磨頭，屬于光學(xué)冷加工技術(shù)領(lǐng)域中涉及的噴液磨頭。要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控拋光用氣封抽液非接觸式噴液磨頭。解決的技術(shù)方案包括空心磨頭、拋光液出孔、收集盤連接架、拋光液收集盤、進(jìn)氣孔、氣簾槽、抽液孔、集液槽等；拋光液收集盤通過收集盤連接架與磨頭軸套固連，套裝于空心磨頭上；拋光液收集盤的第一進(jìn)氣孔和第一氣簾槽相通，第一氣簾槽與空心磨頭和拋光液收集盤之間的空隙相通；拋光液收集盤的第二進(jìn)氣孔和第二氣簾槽相通，第二氣簾槽與拋光液收集盤下工作面相通；拋光液收集盤下工作面上帶有集液槽，集液槽上的抽液孔與拋光液收集盤外部的空間相通；拋光液出孔分布于空心磨頭的工作面上。
文檔編號B24B57/00GK101244529SQ20081005050
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者巖 鞏, 巍 張 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所