CN105397639A - 一种悬浮抛光加工间隙检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬浮抛光加工间隙检测方法，所采用的液动压抛光设备包括抛光盘，抛光液容器、抛光液容器固定板、测距传感器、螺旋机构、微调机构；通过调节微调机构将抛光盘与抛光液容器的中心位置对准，再调节螺旋机构，实现抛光盘和抛光液容器在Z轴方向的相对运动，从而调整悬浮抛光的加工间隙；再利用抛光液底部安装的测距传感器检测抛光液容器的移动距离，计算出抛光盘与抛光液容器之间的加工间隙。本发明能够准确的检测出加工间隙，并能实时的检测出由于液动压力的产生而使加工间隙发生的变化值，能够实现微米级的测量精度；本发明采用的电涡流式位移传感器具有高精度的位移测量精度，能适应复杂测试环境都，保证实验的精确性。

Description

一种悬浮抛光加工间隙检测方法
技术领域
本发明涉及精密抛光技术领域，更具体的说，涉及一种悬浮抛光加工间隙检测方法。
背景技术
随着技术的不断发展，现在对工件表面质量要求越来越高。加工尺寸精度可达10nm，表面粗糙度达1nm。超精密加工对加工设备、工件材质、测量环境等都有特殊的要求，需要综合应用精密机械、精密测量、精密伺服系统、计算机控制以及其他先进技术。
对于现有的非接触抛光加工方法，只具有普通的抛光加工的作用，比如浮法抛光，弹性发射加工，都不具备检测相关参数的检测方法，所以对于抛光过程中的工况没有反馈，加工过程中抛光盘和抛光容器底部的加工间隙就不可知，对于加工条件、相关工况参数以及最终的工件表面质量就难以保证。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种悬浮抛光加工间隙的检测方法，实现非接触抛光技术，且通过控制加工间隙来实现良好液动压膜的形成，从而提高加工效率和提高工件表面质量。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种悬浮抛光加工间隙检测方法，所采用的液动压抛光设备包括抛光盘，抛光液容器、抛光液容器固定板、测距传感器、螺旋机构、X轴向微调机构和Y轴向微调机构，抛光盘通过联轴器连接伺服电机，伺服电机固定在托板上，托板连接X轴向微调机构和Y轴向微调结构且能分别在二者的作用下进行X轴向和Y轴向微调；抛光液容器设在在抛光盘正下方且固定在抛光液容器固定板上，抛光液容器固定板下方设有用于对抛光液容器固定板进行高度调节的螺旋机构，抛光液容器底部设有测距传感器；通过调节X轴向微调机构和Y轴向微调机构将抛光盘与抛光液容器的中心位置对准，再调节抛光液容器底部的螺旋机构，实现抛光盘和抛光液容器在Z轴方向的相对运动，从而调整悬浮抛光的加工间隙；再利用抛光液底部安装的测距传感器检测抛光液容器的移动距离，根据抛光液容器移动的距离计算出抛光盘与抛光液容器之间的加工间隙。
进一步的，所述抛光盘底部设有能够形成液动压的锲形槽。
进一步的，所述联轴器为双膜片联轴器。
进一步的，所述测距传感器为电涡流式位置传感器。
进一步的，所述测力传感器在抛光液容器底部的同一圆周上均布了三个。
进一步的，所述测力传感器采用埋入式结构安装在抛光液容器的底部。
进一步的，所述螺旋机构设在抛光液容器固定板的正下方用于调节抛光液容器和抛光盘之间的相对位置，通过测力传感器检测到的距离来实现精确的数据调整，从而实时的检测液动压力使抛光盘上下浮动时加工间隙的变动。
本发明的有益效果在于：本发明能够准确的检测出加工间隙，并能实时的检测出由于液动压力的产生而使加工间隙发生的变化值，能够实现微米级的测量精度；本发明采用的电涡流式位移传感器具有高精度的位移测量精度，能适应复杂测试环境都，保证实验的精确性。
附图说明
图1是本发明所述一种悬浮抛光加工间隙检测方法所用装置的三维图。
图2是本发明所述一种悬浮抛光加工间隙检测方法所用装置的侧视图。
图3是本发明所述抛光盘的结构示意图。
图4是本发明所述抛光液容器底部的测距传感器布局示意图。
图中，1-定位套、2-立柱、3-微调旋钮、4-水平导杆、5-滑动轴套、6-支撑板、7-水平工作台、8-抛光液容器、9-抛光盘、10-第一联轴器、11-第二联轴器、12-电涡流式位移传感器、13-螺旋机构、14-主轴、15-伺服电机、16-电机支架、17-滚珠丝杠、18-丝杠连接件、19-托板、20-采集卡、21-工控机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-4所示，一种悬浮抛光加工间隙检测方法，所采用的液动压抛光设备包括抛光盘9，抛光液容器8、抛光液容器8固定板、测距传感器、螺旋机构13、X轴向微调机构和Y轴向微调机构，抛光盘9通过联轴器连接伺服电机，伺服电机固定在托板上，托板连接X轴向微调机构和Y轴向微调结构且能分别在二者的作用下进行X轴向和Y轴向微调；抛光液容器8设在在抛光盘9正下方且固定在抛光液容器8固定板上，抛光液容器8固定板下方设有用于对抛光液容器8固定板进行高度调节的螺旋机构13，抛光液容器8底部设有测距传感器；通过调节X轴向微调机构和Y轴向微调机构将抛光盘9与抛光液容器8的中心位置对准，再调节抛光液容器8底部的螺旋机构13，实现抛光盘9和抛光液容器8在Z轴方向的相对运动，从而调整悬浮抛光的加工间隙；再利用抛光液底部安装的测距传感器检测抛光液容器8的移动距离，根据抛光液容器8移动的距离计算出抛光盘9与抛光液容器8之间的加工间隙。
悬浮抛光加工间隙的检测由测力传感器12实现，测力传感器12为电涡流式位移传感器，测力传感器12在抛光液容器底部均布了三个且均采用埋入式结构，该测力传感器12的测距范围为0-2mm，且灵敏度好、量精度高、温度稳定性好、适应高压环境的测量，精测精度可达到几微米，完全可以满足悬浮抛光的加工间隙的检测要求。
伺服电机15通过第一联轴器10、主轴14和第二联轴器11将扭矩传递给抛光盘9。伺服电机15固定在托板19上，调节微调旋钮3微调抛光盘9的位置，使其与固定在支撑板6上的抛光液容器8的中心位置对准，然后通过调节螺旋机构13实现抛光液容器8和抛光盘9的相对运动，并通过电涡流式位移传感器12实时检测抛光盘9底部和抛光液容器8底部的距离。并将其位置调到较适合液动压膜产生的位置。微调旋钮3包括X轴向微调旋钮和Y轴向微调旋钮，分别用于调节托板在X轴向和Y轴向的位置。
整个装置固定在水平工作台7，水平工作台7上设有四根立柱2，支撑板6通过四个滑动轴套5套装在四根立柱2上并沿四根立柱2上下滑动，四根立柱2的上端通过定位套1和水平导杆4进行固定，四根立柱2、水平导杆4、定位套和水平工作台7共同构成支撑框架；两根垂直设置的水平滚珠丝杠17分别穿过托板19并且两端分别通过丝杠连接件连接在水平导杆4上，伺服电机15通过电机支架16固定在托板19底部，伺服电机15的输出端通过第一联轴器10连接主轴14的上端，主轴14的下端通过第二联轴器11连接抛光盘9。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所采用的液动压抛光设备包括抛光盘，抛光液容器、抛光液容器固定板、测距传感器、螺旋机构、X轴向微调机构和Y轴向微调机构，抛光盘通过联轴器连接私服电机，伺服电机固定在托板上，托板连接X轴向微调机构和Y轴向微调结构且能分别在二者的作用下进行X轴向和Y轴向微调；抛光液容器设在在抛光盘正下方且固定在抛光液容器固定板上，抛光液容器固定板下方设有用于对抛光液容器固定板进行高度调节的螺旋机构，抛光液容器底部设有测距传感器；通过调节X轴向微调机构和Y轴向微调机构将抛光盘与抛光液容器的中心位置对准，再调节抛光液容器底部的螺旋机构，实现抛光盘和抛光液容器在Z轴方向的相对运动，从而调整悬浮抛光的加工间隙；再利用抛光液底部安装的测距传感器检测抛光液容器的移动距离，根据抛光液容器移动的距离计算出抛光盘与抛光液容器之间的加工间隙。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述抛光盘底部设有能够形成液动压的锲形槽。
3.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述联轴器为双膜片联轴器。
4.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述测距传感器为电涡流式位置传感器。
5.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述测力传感器在抛光液容器底部的同一圆周上均布了三个。
6.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述测力传感器采用埋入式结构安装在抛光液容器的底部。
7.根据权利要求1所述的一种悬浮抛光加工间隙检测方法，其特征在于：所述螺旋机构设在抛光液容器固定板的正下方用于调节抛光液容器和抛光盘之间的相对位置，通过测力传感器检测到的距离来实现精确的数据调整，从而实时的检测液动压力使抛光盘上下浮动时加工间隙的变动。
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