CN103121190B - 一种应用于双轴研抛机的夹持工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于双轴研抛机的夹持工具，包括开设有圆孔的中央套筒，圆孔内设置紧固C型黄铜圈，对称设置在中央套筒的两侧的半圆弧形支架，支架上开设有带螺纹的丝孔以及接在半圆弧形支架上的轴承部件。与现有技术相比，本发明在研磨或抛光盘上可以在研磨或抛光的时候，样品盘在转动前进的同时，还可以推动修整盘旋转前进，达到边修边抛的效果。本发明结构简单，通过不锈钢器件实现。与现有工具相比能大大提高在普通摆轴式抛光机上的研磨抛光效果，可操作性强，可靠行高，对应用环境没有额外的要求，非常适合实验室高精度研磨抛光需求和规模化生产的改造。

Description

一种应用于双轴研抛机的夹持工具

技术领域

本发明属于研磨抛光领域，主要是涉及一种新型研磨抛光工具，尤其是涉及一种应用于双轴研抛机的夹持工具，可在普通摆轴研抛机上实现环抛机效果。

背景技术

研磨抛光机是对金属，晶体，陶瓷等材料进行精加工的重要仪器和设备。通过研磨去除材料表面的宏观损伤层，使表面光滑平整，研磨是抛光的前一步，研磨后的物体再经过抛光能够得到非常光洁的表面，粗糙度降低到很小的水平。尤其是在科研领域，抛光是提高物理特性进行精密加工的一种非常重要的方式。要达到超光滑抛光，对抛光盘，抛光方式都有着极高的要求。我们日常使用的研磨抛光机主要分两种类型：摆轴式的和环抛式的，其中普通的单轴，双轴，四轴摆动式研磨抛光机，其工作方式为电机带动轴承使抛光研磨盘转动，载物盘置于研抛盘上方，由摆轴带动，在研抛盘转动的同时，载物盘做偏心或Z字形摆动，摆幅和摆速可以进行调节。其缺点是由于存在力矩和力臂，在摆轴摆动的过程中被磨样品的四周很容易出现研抛不均匀现象，进而造成面型恶化。如果使用沥青抛光盘，在抛光过程中和样品的啮合不好，或环境温度控制不当等情况发生时，盘面会失去平整性，进而影响抛光效果。因此，众多高精密光学元件的研抛都是在环抛机上进行。环抛机的优点在于可以在研磨抛光的同时对研抛盘进行修正。相对速度更加均匀。抛光模表面各部分依次外露，散热更加容易。抛光模露出的空间位置固定，易实现自动抛光与抛光液的添加。那么要在普通的摆动式双轴研抛机上进行高面型精度的加工与环抛相比是相对困难的。如何在摆动式研抛机的条件下进行高精密加工是从业者和科研人员面临的难题之一。

环抛是精密光学加工中最为常用的一种技术。其研磨抛光的原理就是对研抛盘精度的保持，破坏和修复过程。通过修整盘不断的对研抛模盘的修正，使被研抛对象达到非常高的面型精度和超低的表面粗糙度，而且光学平面度的获得不主要依靠机床的精度，而是依靠研抛盘精度的传递。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种应用于双轴研抛机的夹持工具，可以在普通摆动式研抛机上实现环形抛光的效果，解决了摆动式研抛机容易造成面型不好的难题，提高了加工精度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于双轴研抛机的夹持工具，包括：

中央套筒：开设有圆孔，该圆孔内设置紧固C型黄铜圈；

半圆弧形支架：对称设置在中央套筒的两侧，支架上开设有带螺纹的丝孔；

轴承部件：连接在半圆弧形支架上。

作为优选的实施方式，中央套筒通过圆孔使夹持工具与连接的研抛机的摆臂支杆呈垂直状态。

作为优选的实施方式，对称设置的半圆弧形支架呈S形。

作为优选的实施方式，每个半圆弧形支架上均有带螺纹的丝孔，孔与孔之间密集排布。

作为更加优选的实施方式，半圆弧形支架上每隔3mm开设一带螺纹的丝孔。

作为优选的实施方式，轴承部件推动研抛机的修正盘和样品盘转动，同时在研磨抛光盘的摩擦力的作用下，修正盘和样品载物盘还可以进行自转。如果需要可以根据研磨抛光盘大小另行增加半圆弧形支架的数目，以同时进行2个或以上样品研磨抛光。可大幅提高抛光质量以及研磨抛光效率。

作为优选的实施方式，轴承部件连接在丝孔中，间距由修整盘和载物盘大小而定。

作为更加优选的实施方式，轴承部件为带螺杆的轴承，所述的螺杆固定连接在丝孔中。

作为更加优选的实施方式，轴承为滚珠轴承、滚轴轴承、无油轴承或转轮。

作为更加优选的实施方式，螺杆下端以尤里胶或牛津包裹形成柱状或轮状。

作为优选的实施方式，每根半圆弧形支架上对称连接数个轴承部件。

作为更加优选的实施方式，每根半圆弧形支架上对称连接两个轴承部件。

使用时，首先将研抛机摆臂中心支杆对准研抛盘中心位置。通过模拟修整盘和载物盘工作范围确定夹具上每端半圆弧形支架所应安装轴承滚轮位置。根据修整盘的外径尺寸以及载物盘外径确定滚轮间的距离。然后在两端的半圆弧形支架上安装带胶圈的轴承部件，通过螺母锁定位置，每个半圆弧形支架上安装两个轴承部件，使二者尽量保持同一水平高度。半圆弧形支架本身为刚性一体化部件，可以保持两个轴承部件之间的平行度。将夹具中央圆孔对准摆动式研抛机直臂前端的竖杆，套入后根据距离研抛盘的距离设定紧固位置，利用内六角紧固螺钉锁死，调整好高度后固定摆臂。

考虑到精密研磨抛光中对面型的要求，以及设备加工中的误差，半圆弧形支架固定在中央柱体的位置被设定为底部，以保持两端半圆弧形支架在同一水平面。半圆弧形支架上丝孔的设计可以满足在垂直方向上进行更加精确的调节，避免通孔结构对轴承部件高低位置调节的粗放性。密集的丝孔可以更加精细的调节轴承部件之间间距。为保证研磨抛光时工具本身的掉落金属异物，夹具通体构造材料采用不锈钢，并在边缘进行倒角处理，以免擦伤操作人员。中央套筒内部设计有C型结构的黄铜圈，具有足够高的硬度和适度的弹性形变能力，当夹具在不同摇摆式双轴研抛机上使用时，可以自适应不同直径的支杆，并保持很好的紧固性。

与现有技术相比，本发明以极小的成本代价，使传统的摇摆式双轴研抛机具有环形研抛机的性能，而不需做任何改动。结构简单，可操作性强，效果突出。可调节性好，能根据不同研抛盘的直径和尺寸调节推动转轴间距离，而不必重新设计加工夹具，适应性非常广。能精细的调节每侧半圆弧形支架上平行的轴承部件的高低，同时由于一体化设计，可以很容易保证转轴之间的平行度，避免将推动轴承部件之间的不平衡转化为载物盘的高低力矩，从而进一步保证了面型，具有很好的加工精度。推动修整盘和载物盘的轴承滚轮采用进口精密轴承，保证了转动的平稳性，具有一定厚度的不锈钢材质也保证了夹具本身具有很高的强度，从而使整个夹具在运行过程中拥有非常好的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为轴承部件的剖视结构示意图；

图3为C形黄铜圈的结构示意图。

图中，1为中央套筒、2为C形黄铜圈、3为紧固螺钉孔、4为半圆弧形支架、5为丝孔、6为轴承部件、61为螺杆、62为胶圈滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种应用于双轴研抛机的夹持工具，其结构如图1所示，包括中央套筒1、C形黄铜圈2、紧固螺钉孔3、半圆弧形支架4、丝孔5、轴承部件6。其中，中央套筒1、C形黄铜圈2以及两侧对称设置的半圆弧形支架4构成了夹持工具的主体部分。在中央套筒1上开设有圆孔，以通用双轴摇摆研抛机摆臂支杆直径为标准，通过这个孔径使夹具与摆臂支杆成垂直状态。C形黄铜圈2的结构如图2所示，设置在圆孔内，从而能够适应更小内径支杆。中央套筒1内还开有紧固螺钉孔3，紧固螺钉可以根据实际需要更换为内六角内嵌式沉头螺钉，两侧的双孔设计可以更好的锁止夹具与支杆间相对运动。半圆弧形支架4上在保证强度的前提下每隔3mm设有带螺纹的丝孔5，通过丝孔5固定轴承部件6，密集的丝孔5可以更加精细的调节滚轮之间的间距以适应不同尺寸修整盘和载物盘。

轴承部件6的结构如图3所示，为带螺杆61的轴承，螺杆61下端以尤里胶或牛津包裹形成柱状或轮状的胶圈滚轮62。螺杆61通过本身的螺母和垫片在半圆弧形支架4上固定。然后通过下端的胶圈滚轮62推动修整盘和载物盘相对于研抛盘的旋转做前向运动，同时在摩擦力的作用下修整盘和载物盘将会与胶圈滚轮之间发生相对滚动，在轴承部件6的带动下产生自转，由于修整盘和载物盘平行分立与研抛盘的两端，其中心线将通过夹具中心，从而使样品在被研磨和抛光的同时，不断修整研磨母盘，最终达到高精密的加工效果。

由于设计了带螺纹的丝孔5，避免了通孔结构的粗糙，因而整个工件对本身的加工精度要求不高，具有了很好的可适性。可以在普通摇摆式双轴抛光机上使用本发明，它可以在对样品进行研磨抛光的同时，对研磨抛光盘进行修正，使普通摇摆式抛光机达到环抛机的作用效果。另外对本发明的材质、外形(圆弧或直线型，方形等)、尺寸以及飞翼支架数目变换的选择，开孔或开槽方式的变动，从而适应不同的工作环境。

Claims (11)

1.一种应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，该夹持工具包括：

中央套筒：开设有圆孔，该圆孔内设置紧固C型黄铜圈；

半圆弧形支架：对称设置在中央套筒的两侧，支架上开设有带螺纹的丝孔；

轴承部件：连接在半圆弧形支架上。

2.根据权利要求1所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的中央套筒通过圆孔使夹持工具与连接的研抛机的摆臂支杆呈垂直状态。

3.根据权利要求1所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，对称设置的半圆弧形支架呈S形。

4.根据权利要求1或3所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的半圆弧形支架上每隔3mm开设一带螺纹的丝孔。

5.根据权利要求4所述的一种应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的轴承部件连接在丝孔中。

6.根据权利要求5所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的轴承部件为带螺杆的轴承，所述的螺杆固定连接在丝孔中。

7.根据权利要求6所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的轴承为滚珠轴承、滚轴轴承或无油轴承。

8.根据权利要求6所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的螺杆下端以尤里胶或牛津包裹形成柱状或轮状。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，所述的轴承部件推动研抛机的修正盘和样品盘转动。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，每根半圆弧形支架上对称连接数个轴承部件。

11.根据权利要求10所述的应用于双轴研抛机的夹持工具，其特征在于，每根半圆弧形支架上对称连接两个轴承部件。