專利名稱：一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種拋光盤，尤其涉及一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光盤。
背景技術(shù)：
古典拋光法以其較低的設(shè)備成本和較高的加工精度，目前仍然是我國生產(chǎn)高精度光學(xué)零件的主要加工方法，但古典拋光法也有許多不足之處，如加工周期長、成本高、加工效率低等問題。而整個(gè)拋光過程中，無論從機(jī)械磨削的觀點(diǎn)，還是從化學(xué)作用的觀點(diǎn)，拋光盤均起重要作用。目前在修拋鏡面某一個(gè)環(huán)帶時(shí)，所普遍采用的方法是鐵筆加壓拋光盤進(jìn)行鏡面拋光，從而會(huì)出現(xiàn)以下問題:1、出現(xiàn)拋光盤跳動(dòng)的現(xiàn)象，增加了鏡面面形的高頻誤差。原因是沒有調(diào)整好鐵筆的位置，不能保證鐵筆提供給拋光盤的壓力為正壓力。2、出現(xiàn)拋光盤無法自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，降低了鏡面的拋光效率。原因同樣是沒有調(diào)整好鐵筆的位置以及鐵筆頭與拋光盤的摩擦力太大。3、由于拋光盤的拋光效率低，加工周期長，從而增加了加工成本。有些單位為了提高拋光盤的拋光效率，設(shè)計(jì)成三點(diǎn)工具，在三個(gè)方向都有一個(gè)拋光盤，但只能修拋鏡面的某些環(huán)帶，應(yīng)用具有局限性。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理、能提高拋光效率的鏡面拋光裝置很有應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有拋光方法的拋光效率低、應(yīng)用具有局限性的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有拋光盤出現(xiàn)跳動(dòng)、無法自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，拋光效率低和應(yīng)用局限性等技術(shù)問題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于:包括三腳架1、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，所述拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌組件、測(cè)量組件、拋光組件；所述三腳架I包括三個(gè)圓周均布的支撐板，所述支撐板的中心縱向設(shè)置有長條形孔，所述滾珠絲杠組件包括手輪5、支承座21、軸承22、絲杠23以及螺母座24，所述支承座21固定在支撐板的縱向兩端，所述手輪與絲杠的一端固連，所述絲杠23通過固定在支承座上的軸承23支撐于支承座21上，所述螺母座24套接在絲杠23上，所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌組件包括導(dǎo)軌31和滑塊32，所述導(dǎo)軌31固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側(cè)，所述滑塊32設(shè)置在導(dǎo)軌31上并沿導(dǎo)軌31運(yùn)動(dòng)，所述滑塊32與螺母座24連接；所述測(cè)量組件包括與螺母座24固連的位置指示裝置、設(shè)置在滾珠絲杠組件另一側(cè)且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，所述位置指示裝置與刻度裝置對(duì)應(yīng)。上述拋光組件包括拋光盤座圈101、多個(gè)滾子102、限制架103、拋光盤滾圈104以及拋光盤105,所述拋光盤座圈101下底面和拋光盤滾圈104之間圍成以球面方式布局的滾道，所述多個(gè)滾子102傾斜排列在所述滾道里，所述多個(gè)滾子通過設(shè)置在拋光盤滾圈104外側(cè)的限制架103限位；所述拋光盤座圈101上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件8與螺母座24相連，所述拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定。上述拋光組件包括拋光盤座圈101、推力調(diào)心滾子軸承以及拋光盤105，所述推力調(diào)心滾子軸承位于拋光盤座圈101下底面和拋光盤滾圈104之間；所述拋光盤座圈101上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件8與螺母座24相連，所述拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定。上述位置指示裝置為光柵頭62以及數(shù)顯屏，所述刻度裝置為光柵尺座61。上述位置指示裝置為機(jī)械指針，所述測(cè)量裝置為刻度尺。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1、拋光效率顯著提高:本實(shí)用新型可以在鏡面的某個(gè)環(huán)帶上同時(shí)實(shí)現(xiàn)三個(gè)拋光盤進(jìn)行拋光，拋光效率提高；另外拋光盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從以前的鐵筆頭與拋光盤的滑動(dòng)摩擦方式變?yōu)閽伖獗P座圈與拋光盤滾圈的滾動(dòng)摩擦方式，拋光盤自傳速度加大，拋光效率大大提高，縮短了加工周期，減少了加工成本。2、拋光盤連續(xù)可調(diào)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn): 本實(shí)用新型把拋光盤裝置安裝在滾珠絲杠副中的螺母座上，通過手輪可以實(shí)現(xiàn)拋光盤在徑向的連續(xù)變化，能滿足各個(gè)環(huán)帶的鏡面拋光，解決了以前裝置應(yīng)用的局限性。同時(shí)螺母座通過滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副固定，保證拋光盤在運(yùn)動(dòng)過程中平穩(wěn)可靠。3、消除了拋光過程中拋光盤可能出現(xiàn)的跳動(dòng)、無法自傳現(xiàn)象:本實(shí)用新型的拋光盤裝置采用推力調(diào)心滾子軸承的設(shè)計(jì)理念，滾子傾斜排列在滾圈的滾道內(nèi)呈球面，因此拋光盤座圈與拋光盤滾圈具有調(diào)心功能，兩者可以有若干傾斜，因此消除了拋光過程中拋光盤可能出現(xiàn)的跳動(dòng)、無法自傳現(xiàn)象。4、定位精度高:本實(shí)用新型通過滾珠絲杠副和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副來實(shí)現(xiàn)拋光盤的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式中以極小的滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦，發(fā)熱率大幅降低，保證了拋光盤具有高的定位精度和重復(fù)定位精度，同時(shí)消除了在傳動(dòng)過程中可能出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象。5、隨機(jī)誤差小，人為因素影響小:本實(shí)用新型運(yùn)用光柵尺來記錄拋光盤運(yùn)動(dòng)的距離，消除了人為因素影響，同時(shí)由于光柵尺的清零功能，在徑向上的任意一點(diǎn)都可以作為拋光盤的基準(zhǔn)點(diǎn)，減小了拋光過程中的隨機(jī)誤差。

圖1是本實(shí)用新型用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型的鐵筆頭定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是拋光盤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的三維示意圖；[0033]其中:1-三腳架，21-支承座，22-軸承，23-絲杠，24-螺母座，31-導(dǎo)軌，32-滑塊，4-滑塊與螺母座連接件，5-手輪，61-光柵尺座，62-光柵頭，7-光柵頭與螺母座連接件，8-拋光盤座圈與螺母座連接件，9-鐵筆頭定位裝置，91-轉(zhuǎn)換頭，92-鐵筆頭定位座，10-拋光盤裝置，101-拋光盤座圈，102-滾子，103-限制架，104-拋光盤滾圈，105-拋光盤。
具體實(shí)施方式
首先請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光盤，包括三腳架1、滾珠絲杠裝置2、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置3、光柵尺6、鐵筆頭定位裝置9和拋光盤裝置10組成。滾珠絲杠裝置2、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置3、光柵尺6均勻分布在在三腳架I的三個(gè)腳上，拋光盤裝置10與滾珠絲杠裝置2相連，而鐵筆頭定位裝置9在三腳架I的中心位置。具體的安裝如下:三腳架I的三個(gè)腳均勻分布互呈120度角，滾珠絲杠裝置2安裝在每個(gè)腳的中心線上，在其兩端支承座21通過螺釘與三腳架I固定，必須保證支承座21孔的中心線與腳的中心線重合；軸承22放置在支承座21孔內(nèi)，與其過盈配合；滾珠絲杠23的兩端固定在軸承22內(nèi)，同時(shí)在絲杠的末端配上一個(gè)手輪5，方便轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠使拋光盤裝置10沿徑向移動(dòng)，最終保證三個(gè)滾珠絲杠裝置均勻分布互呈120度角。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置3安裝在滾珠絲杠裝置2的一側(cè)，導(dǎo)軌31通過螺釘固定在三腳架I上，首先預(yù)緊固定螺釘，使導(dǎo)軌31與三腳架I緊密相接，將吸鐵表座固定在螺母座24上，量表的指針頂在導(dǎo)軌基準(zhǔn)側(cè)面，從導(dǎo)軌的一端開始讀取平行度，在保證平行度誤差范圍內(nèi)順次將螺釘擰緊固定好；滑塊32可以在導(dǎo)軌31上直線移動(dòng)，通過滑塊與螺母座連接件4與螺母座24相連，保證螺母座24與滑塊32能夠平穩(wěn)順暢移動(dòng)。光柵尺6安裝在滾珠絲杠裝置2的另外一側(cè)，具有光信號(hào)接收，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)輸出功能。光柵尺座61的兩端用螺釘固定在三腳架I上，其安裝方法如同滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置3的安裝，要保證螺母座24與光柵尺座61的平行度要求。光柵頭62可以在光柵尺座61上直線移動(dòng)，通過光柵頭與螺母座連接件7與螺母座24相連，保證螺母座24移動(dòng)的距離在光柵尺中顯示準(zhǔn)確可靠。鐵筆頭定位裝置9安裝在三腳架I的中心位置。保證三腳架I的中心與鐵筆頭定位裝置9的中心重合。轉(zhuǎn)換頭91直接通過螺紋與鐵筆頭定位座92配合固定。可以根據(jù)鐵筆頭的大小需要選用不同球頭的轉(zhuǎn)換頭。拋光盤裝置10安裝在滾珠絲杠裝置2的螺母座24上。滾子102傾斜排列在拋光盤滾圈104的滾道里呈球面，通過限制架103限位固定；拋光盤座圈101通過拋光盤座圈與螺母座連接件8與螺母座24相連，拋光盤座圈101與連接件8能通過松緊螺栓調(diào)節(jié)一定的角度；拋光盤105通過螺紋與拋光盤滾圈104配合固定，可以根據(jù)拋光的實(shí)際情況選用不同口徑的拋光盤；拋光盤座圈101與拋光盤滾圈104完全分離，具有調(diào)心功能，兩者可以有若干傾斜，工作時(shí)負(fù)載作用線與拋光盤可以形成一定角度。本實(shí)用新型裝置的使用方法如下:在使用前，首先通過松緊螺栓調(diào)節(jié)好拋光盤座圈101與連接件8的角度，盡量使拋光盤座圈101與鏡面保持垂直；在拋光盤滾圈104的滾道內(nèi)涂上潤滑油，減少球面滾子102在滾道內(nèi)的摩擦力；根據(jù)鐵筆頭的大小選擇相應(yīng)的轉(zhuǎn)換頭91與鐵筆頭定位座92配合；根據(jù)鏡面面形情況選擇一定口徑的拋光盤105與拋光盤滾圈104配合固定。以凹球面的非球面拋光為例，鏡面檢驗(yàn)完之后，可以得到鏡面各個(gè)環(huán)帶的高低，通過旋轉(zhuǎn)手輪5，使三個(gè)拋光盤移動(dòng)到需要拋光的高帶上，機(jī)床鐵筆頭對(duì)準(zhǔn)鐵筆頭定位座92，就可以打開拋光機(jī)進(jìn)行拋光。在整個(gè)拋光過程中，拋光盤裝置10具有調(diào)心功能，負(fù)荷作用線與拋光盤105形成一定角度，軸向負(fù)荷能力大，同時(shí)也可以承受一定的徑向負(fù)荷，拋光盤不會(huì)出現(xiàn)跳動(dòng)和無法自傳現(xiàn)象。而且整個(gè)拋光盤裝置10用滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦，拋光盤105自轉(zhuǎn)速度明顯增大，提高了拋光效率。拋光完一個(gè)環(huán)帶，達(dá)到要拋光的面形要求之后，再通過旋轉(zhuǎn)手輪5去拋光另外一個(gè)高帶，方法如上，直到全部拋光完畢。本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)盡量考慮剛度好，質(zhì)量輕的材料，通過鐵筆去調(diào)節(jié)壓力，這樣使用范圍就更加廣泛。本實(shí)用新型用光柵尺作為測(cè)距裝置，在鏡面環(huán)帶控制要求不是很高的情況下，為了使整個(gè)系統(tǒng)簡單化?？梢杂闷胀ǖ目潭瘸叽婀鈻懦?。
權(quán)利要求1.一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于:包括三腳架(I)、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，所述拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌組件、測(cè)量組件、拋光組件； 所述三腳架(I)包括三個(gè)圓周均布的支撐板，所述支撐板的中心縱向設(shè)置有長條形孔，所述滾珠絲杠組件包括手輪(5 )、支承座(21)、軸承(22 )、絲杠(23 )以及螺母座(24)，所述支承座(21)固定在支撐板的縱向兩端，所述手輪與絲杠的一端固連，所述絲杠(23)通過固定在支承座上的軸承(23)支撐于支承座(21)上，所述螺母座(24)套接在絲杠(23)上， 所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌組件包括導(dǎo)軌(31)和滑塊(32)，所述導(dǎo)軌(31)固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側(cè)，所述滑塊(32)設(shè)置在導(dǎo)軌(31)上并沿導(dǎo)軌(31)運(yùn)動(dòng)，所述滑塊(32)與螺母座(24)連接； 所述測(cè)量組件包括與螺母座(24)固連的位置指示裝置、設(shè)置在滾珠絲杠組件另一側(cè)且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，所述位置指示裝置與刻度裝置對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于: 所述拋光組件包括拋光盤座圈(101)、多個(gè)滾子(102)、限制架(103)、拋光盤滾圈(104)以及拋光盤(105)，所述拋光盤座圈(101)下底面和拋光盤滾圈(104)之間圍成以球面方式布局的滾道，所述多個(gè)滾子(102)傾斜排列在所述滾道里，所述多個(gè)滾子通過設(shè)置在拋光盤滾圈(104)外側(cè)的限制架(103)限位；所述拋光盤座圈(101)上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件(8)與螺母座(24)相連，所述拋光盤(105)通過螺紋與拋光盤滾圈(104)配合固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述拋光組件包括拋光盤座圈(101)、推力調(diào)心滾子軸承以及拋光盤(105)，所述推力調(diào)心滾子軸承位于拋光盤座圈(101)下底面和拋光盤滾圈(104)之間；所述拋光盤座圈(101)上端穿過支撐板中心的長條形孔后通過螺母座連接件(8)與螺母座(24)相連，所述拋光盤(105)通過螺紋與拋光盤滾圈(104)配合固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述位置指示裝置為光柵頭(62)以及數(shù)顯屏，所述刻度裝置為光柵尺座(61)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述位置指示裝置為機(jī)械指針，所述測(cè)量裝置為刻度尺。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于光學(xué)加工的可調(diào)節(jié)拋光系統(tǒng)，包括三腳架、鐵筆頭組件以及三組拋光裝置，拋光裝置包括滾珠絲杠組件、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌組件、測(cè)量組件、拋光組件；支承座固定在支撐板的縱向兩端，手輪與絲杠的一端固連，絲杠通過固定在支承座上的軸承支撐于支承座上，螺母座套接在絲杠上，導(dǎo)軌固定在支撐板上且位于滾珠絲杠組件的一側(cè)，滑塊設(shè)置在導(dǎo)軌上并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，滑塊與螺母座連接；測(cè)量組件包括指示裝置、設(shè)置在滾珠絲杠組件另一側(cè)且沿支撐板縱向布置的刻度裝置，位置指示裝置與刻度裝置對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有拋光方法的拋光效率低、應(yīng)用具有局限性的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的拋光效率高，拋光盤連續(xù)可調(diào)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
文檔編號(hào)B24B13/01GK203003636SQ20122072524
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者丁蛟騰, 馬臻, 許亮, 鳳良杰 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所