CN107116417A - 研抛工具和抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的研抛工具和抛光机，涉及计算机控制光学表面成形技术领域。该研抛工具用于安装在抛光机上，抛光机包括抛光机本体。研抛工具包括抛光组件和抛光模层。抛光组件包括导流件，抛光模层与导流件的一侧连接，导流件的另一侧用于与抛光机本体连接，导流件具有流体通道，抛光模层具有出液通道，流体通道的一端与出液通道连通，流体通道的另一端穿出导流件。该研抛工具能有效地控制抛光液分布的均匀性，并能使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时能大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。由于采用该研抛工具，本发明提供的抛光机也能提高抛光效率，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

Description

研抛工具和抛光机

技术领域

本发明涉及计算机控制光学表面成形技术领域，具体而言，涉及一种研抛工具和抛光机。

背景技术

计算机控制光学表面成形技术(Computer Controlled Optical Surfacing，简称CCOS)是20世纪70年代发展起来的一项光学加工技术，与传统加工技术相比，它大大降低了对操作人员经验的依赖性。该技术核心思想是利用计算机控制一个比被加工工件小得多的小尺寸加工工具(或称研抛工具)，以一定的轨迹、速度和压力抛光工件表面，通过控制工具与工件间的相对运动速度、压力以及工具在表面某一区域的停留时间来实现对材料去除量的控制，从而使零件面形误差迅速收敛。在CCOS过程中，抛光液是影响材料去除效果的重要辅助材料。一方面，抛光液中的化学组分与工件反应，在工件表面形成一层结合力较弱的生成物；另一方面，抛光液中的磨粒在压力和摩擦作用下对工件表面材料进行微量去除。由此可见，参与研抛过程的抛光液分布状态和更新速度等对抛光效果有重要影响，有必要进行有效控制。

目前，在数控研抛的过程中，常用添加抛光液的方式有两种：一是手动用毛刷将抛光液涂抹于元件表面，二是将抛光液自动喷淋于元件表面。第一种方式存在人为操作带来的抛光液涂抹不均匀的问题。虽然，第二种方式通过自动喷淋的方式使抛光液分布均匀性有一定改善，但是由于抛光液在研抛工具底面分布仍属于被动分布，分布均匀性不可控。另外，这种方式还存在抛光液无法有效更新的问题。因为数控研抛时抛光压力大(抛光模与工具紧密贴合)，研抛工具的转速快，所以抛光液不易渗入研抛工具底部。这将导致实际参与研抛的抛光颗粒偏少，从而使抛光效率降低。并且，由于抛光液进入研抛工具底部中心区域比较困难，研抛工具与元件间摩擦产生的热量无法带走，导致研抛工具底部中心区域温度升高，磨损速度加快，进而影响去除稳定性以及元件面形精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研抛工具，该研抛工具能有效地控制抛光液分布的均匀性，并能使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时能大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

本发明的另一目的在于提供一种抛光机，其采用本发明提供的研抛工具，可以通过研抛工具有效地控制抛光液分布的均匀性，并使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时可大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种研抛工具，用于安装在抛光机上，所述抛光机包括抛光机本体，所述研抛工具包括抛光组件和抛光模层；所述抛光组件包括导流件，所述抛光模层与所述导流件的一侧连接，所述导流件的另一侧用于与所述抛光机本体连接，所述导流件具有流体通道，所述抛光模层具有出液通道，所述流体通道的一端与所述出液通道连通，所述流体通道的另一端穿出所述导流件。

进一步地，所述研抛工具还包括密封件，所述密封件套设在所述导流件外，并与所述导流件转动连接，所述导流件与所述密封件之间形成环形空间，所述流体通道与所述环形空间连通，所述密封件上有注液孔，所述注液孔与所述环形空间连通。

进一步地，所述导流件上设置有环形槽，所述密封件呈环形，所述密封件密封所述环形槽的槽口，并形成所述环形空间，所述流体通道与所述环形槽连通，且所述注液孔与所述环形槽连通。

进一步地，所述流体通道包括多个导流管道和多个第一导流孔，多个所述导流管道分别与所述环形空间连通，多个所述第一导流孔与多个所述导流管道连通，且多个所述第一导流孔与所述出液通道连通。

进一步地，多个所述导流管道相交并呈“井”字形排布，多个所述第一导流孔呈矩形状排布，并与多个所述导流管道的相交段连通。

进一步地，所述抛光组件还包括抛光盘，所述导流件呈圆柱状，所述抛光盘和所述导流件同轴心连接，所述抛光模层与所述抛光盘远离所述导流件的一面连接；所述抛光盘上设置有多个第二导流孔，多个所述第二导流孔分别与多个所述第一导流孔连通。

进一步地，所述抛光盘的直径大于所述导流件的直径。

进一步地，所述密封件包括环形圈和密封圈，所述密封圈与所述环形圈的内壁连接，并在所述密封圈的两侧形成两个容置部，所述密封圈密封所述环形槽的槽口，所述研抛工具还包括两个轴承，两个轴承分别设置在两个所述容置部，两个所述轴承均分别连接所述导流件和所述环形圈。

进一步地，所述出液通道呈“井”字形。

本发明提供的一种抛光机，包括抛光机本体和所述的研抛工具。所述研抛工具包括抛光组件和抛光模层；所述抛光组件包括导流件，所述抛光模层与所述导流件的一侧连接，所述导流件的另一侧用于与所述抛光机本体连接，所述导流件具有流体通道，所述抛光模层具有出液通道，所述流体通道的一端与所述出液通道连通，所述流体通道的另一端穿出所述导流件。所述导流件远离所述抛光模层的一侧设置有连接部，所述连接部与所述抛光机本体连接。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的研抛工具其导流件的流体通道与抛光模层的出液通道连通，可以使抛光工具在自转时抛光液也可主动注入，从而实现抛光磨粒的主动供给，有利于控制抛光液分布的均匀性，改善抛光效率和去除稳定性。且该研抛工具能有效地并能使抛光液渗入抛光工具底部，可改善抛光液的分布状态，大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，改善去除效果，并使元件面形精度高。

本发明提供的抛光机由于采用该研抛工具，可以通过研抛工具有效地控制抛光液分布的均匀性，并使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时可大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的研抛工具的分解结构示意图。

图2为本发明具体实施例提供的研抛工具的导流件的结构示意图。

图3为本发明具体实施例提供的研抛工具的抛光盘的结构示意图。

图4为本发明具体实施例提供的研抛工具的一种视角的结构示意图。

图5为本发明具体实施例提供的研抛工具的装配图。

图标：100-研抛工具；110-抛光组件；112-导流件；1121-连接部；1120-卡接槽；1123-环形槽；114-抛光盘；1141-第二导流孔；116-密封件；1161-环形圈；1163-密封圈；1160-注液孔；118-轴承；101-第一端面；102-第二端面；103-侧面；130-流体通道；132-导流管道；120-抛光模层；121-出液通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种抛光机，其包括相互连接的抛光机本体和研抛工具，由于采用本实施例提供的研抛工具，该抛光机可以通过研抛工具有效地控制抛光液分布的均匀性，并使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时可大量带走研抛工具底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。需要说明的是，本实施例提供研抛工具可以单独出售。

图1为本实施例提供的研抛工具100的分解结构示意图。请参照图1，本实施例中，研抛工具100包括相互连接的抛光组件110和抛光模层120。抛光组件110可供抛光液通过，并导入到抛光模层120，抛光模层120用于携带抛光液中的抛光颗粒去除工件表面材料。

本实施例中，抛光组件110包括导流件112、抛光盘114、密封件116和两个轴承118。导流件112和抛光盘114连接，密封件116套设在导流件112外，并与导流件112转动连接，两个轴承118间隔套设在导流件112外，并位于导流件112和密封件116之间。抛光模层120与抛光盘114远离导流件112的一面连接。

图2为本实施例提供的研抛工具100的导流件112的结构示意图。请参照图2，本实施例中，导流件112呈圆柱状，导流件112的一侧用于与抛光模层120连接，导流件112的另一侧用于与抛光机本体连接，导流件112具有流体通道130，流体通道130的一端穿出导流件112，另一端与抛光模层120连通，流体通道130用于注入抛光液。

本实施例中，导流件112具有相对设置的第一端面101和第二端面102，以及连接第一端面101和第二端面102的侧面103。

第一端面101用于与抛光模层120连接，第二端面102远离抛光模层120，并设置有连接部1121，连接部1121用于与抛光机本体连接。

本实施例中，连接部1121为螺纹柱，且连接部1121上还设置有卡接槽1120，螺纹柱的外螺纹及卡接槽1120均用于与抛光机本体连接。

导流件112上设置有环形槽1123，环形槽1123设置于侧面103的中部，并平行第一端面101和第二端面102。环形槽1123用于流体通道130穿出，并用于与密封件116配合形成环形空间。

本实施例中，流体通道130包括多个导流管道132和多个第一导流孔(图未标)，多个导流管道132分别与环形空间连通，多个第一导流孔与多个导流管道132连通，且多个第一导流孔穿出第一端面101，并与抛光模层120连通。

多个导流管道132相交并呈“井”字形排布，多个第一导流孔呈矩形状排布，并与多个导流管道132的相交段连通。

应当理解，在其他较佳实施例中，导流件112还可以为其他形态，而不限于圆柱状，例如，导流件112为矩形柱状。

请继续参照图1，本实施例中，密封件116整体呈环形，其包括环形圈1161和密封圈1163，密封圈1163与环形圈1161的内壁连接，并在密封圈1163的两侧形成两个容置部。

密封圈1163密封环形槽1123的槽口，并形成环形空间。密封件116上设置有注液孔1160，注液孔1160贯穿环形圈1161和密封圈1163，并与环形空间连通。

可以理解的是，本实施例提供的研抛工具100在导流件112上设置环形槽1123，并用密封件116将其密封形成环形空间的优点在于，可以保持密封件116固定，而单独使内部的导流件112转动，完成抛光工作。将输入抛光液的管道与注液孔1160连接，注入抛光液，就能保持管道不随导流件112的转动而转动，结构更稳定，并且多根导流通道分别与环形空间连通，当导流件112转动时，环形槽1123内充填的抛光液可以均匀地流入到多根导流通道内，从而提高抛光精度。

应当理解是，只要能在导流件112与密封件116之间形成环形空间，导流件112和密封件116的结构可以有不同的变化。例如，在密封件116的内表面设置凹槽，并与导流件112配合形成环形空间。

可以理解的是，本实施例提供的流体通道130也具有增强抛光液注入的均匀性的效果。应当理解，在其他较佳实施例中，流体通道130的结构也可以有不同的变化。例如仅包括一根通道，通道的一端与环形空间连通，另一端穿出第一端面101，并位于第一端面101的中部。

图3为本实施例提供的研抛工具100的抛光盘114的结构示意图。请参照图3，本实施例中，抛光盘114呈圆盘状，抛光盘114和导流件112同轴心连接。抛光盘114上设置有多个第二导流孔1141，多个第二导流孔1141也呈矩形状排布，多个第二导流孔1141分别与多个第一导流孔连通。

本实施例中，抛光盘114的直径大于导流件112的直径。因此抛光盘114的外圈还可用于与密封件116抵持，使研抛工具100结构紧凑，并保持外观美观。

请继续参照图1，本实施例中，两个轴承118分别设置在两个容置部，两个轴承118均分别连接导流件112和环形圈1161。

可以理解的是，两个轴承118可以有效地减小导流件112和环形圈1161的摩擦，并保证两者之间结构的稳定性。

可以理解的是，在其他较佳实施例中，只要能实现从导流件112注入抛光液，并注入到抛光模层120，从而有效地控制抛光液分布的均匀性，提高抛光效率，并大量带走研抛工具100底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高，研抛工具100的结构可以有不同变化。例如，抛光工具仅包括相互连接的导流件112和抛光模层120。并且，导流件112上设置有一端与抛光模层120连通，另一端穿出导流件112的流体通道130，用于注入抛光液。可以理解的是，当导流件112转动时，用于导入抛光液的导管可以缠绕在导流件112周围。

图4为本实施例提供的研抛工具100的一种视角的结构示意图。请结合参照图1和图4，本实施例中，抛光模层120呈圆盘状，且抛光模层120上设置有出液通道121，出液通道121与流体通道130连通。

优选地，出液通道121呈“井”字形。

需要说明的是，本实施例提供的抛光模层120采用聚氨酯、抛光布或抛光沥青制成，并浇筑在抛光盘114上，在浇筑时，预留“井”字形的出液通道121。

应当理解，这种“井”字形的出液通道121分布均匀，能使从流体通道130流出的抛光液均匀地分布在抛光模层120处，以提高抛光效率。并且抛光液从中心向四周流动，可以大量带走研抛工具100底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

在其他较佳实施例中，出液通道121的结构也可有不同变化，而不限于“井”字形。例如出液通道121呈条状，并与流体通道130连通。

图5为本实施例提供的研抛工具100的装配图。请结合参照图1和图5，本实施例提供的研抛工具100使用时，通过连接部1121与抛光机本体连接，抛光机本体可带动研抛工具100相对密封件116转动，将导流管道132与研抛工具100通过注液孔1160连通。从而可以从注液孔1160注入抛光液，并控制抛光机本体带动研抛工具100转动，进行抛光作业。

可以理解的是，本发明提供的研抛工具100可以使抛光工具在自转时抛光液也可主动注入，从而实现抛光磨粒的主动供给，有利于控制抛光液分布的均匀性，改善抛光效率和去除稳定性。且该研抛工具100能有效地并能使抛光液渗入抛光工具底部，可改善抛光液的分布状态，大量带走研抛工具100底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，改善去除效果，并使元件面形精度高。

本发明提供的抛光机由于采用该研抛工具100，可以通过研抛工具100有效地控制抛光液分布的均匀性，并使抛光液渗入抛光工具底部，提高抛光效率，同时可大量带走研抛工具100底部中心区域温度，使元件面抛光稳定，元件面形精度高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种研抛工具，用于安装在抛光机上，所述抛光机包括抛光机本体，其特征在于，所述研抛工具包括抛光组件和抛光模层；

所述抛光组件包括导流件，所述抛光模层与所述导流件的一侧连接，所述导流件的另一侧用于与所述抛光机本体连接，所述导流件具有流体通道，所述抛光模层具有出液通道，所述流体通道的一端与所述出液通道连通，所述流体通道的另一端穿出所述导流件。

2.如权利要求1所述的研抛工具，其特征在于，所述研抛工具还包括密封件，所述密封件套设在所述导流件外，并与所述导流件转动连接，所述导流件与所述密封件之间形成环形空间，所述流体通道与所述环形空间连通，所述密封件上有注液孔，所述注液孔与所述环形空间连通。

3.如权利要求2所述的研抛工具，其特征在于，所述导流件上设置有环形槽，所述密封件呈环形，所述密封件密封所述环形槽的槽口，并形成所述环形空间，所述流体通道与所述环形槽连通，且所述注液孔与所述环形槽连通。

4.如权利要求2所述的研抛工具，其特征在于，所述流体通道包括多个导流管道和多个第一导流孔，多个所述导流管道分别与所述环形空间连通，多个所述第一导流孔与多个所述导流管道连通，且多个所述第一导流孔与所述出液通道连通。

5.如权利要求4所述的研抛工具，其特征在于，多个所述导流管道相交并呈“井”字形排布，多个所述第一导流孔呈矩形状排布，并与多个所述导流管道的相交段连通。

6.如权利要求4所述的研抛工具，其特征在于，所述抛光组件还包括抛光盘，所述导流件呈圆柱状，所述抛光盘和所述导流件同轴心连接，所述抛光模层与所述抛光盘远离所述导流件的一面连接；所述抛光盘上设置有多个第二导流孔，多个所述第二导流孔分别与多个所述第一导流孔连通。

7.如权利要求6所述的研抛工具，其特征在于，所述抛光盘的直径大于所述导流件的直径。

8.如权利要求3所述的研抛工具，其特征在于，所述密封件包括环形圈和密封圈，所述密封圈与所述环形圈的内壁连接，并在所述密封圈的两侧形成两个容置部，所述密封圈密封所述环形槽的槽口，所述研抛工具还包括两个轴承，两个轴承分别设置在两个所述容置部，两个所述轴承均分别连接所述导流件和所述环形圈。

9.如权利要求1所述的研抛工具，其特征在于，所述出液通道呈“井”字形。

10.一种抛光机，其特征在于，其包括抛光机本体和如权利要求1-9任意一项所述的研抛工具，所述导流件远离所述抛光模层的一侧设置有连接部，所述连接部与所述抛光机本体连接。