CN109397007B - 一种新型高效热场调控抛光机及其抛光方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型高效热场调控抛光机及其抛光方法。抛光机包括控制箱、机架、校正盘、校正盘托板、校正盘驱动电机、校正盘驱动靠轮、校正盘固定底座、工件环驱动电机、工件环驱动靠轮、工件环、大理石、工件环托板、工件环底座、水盆、校正盘靠轮、电机、下托板、托盘,转盘轴承和出水孔,其中,大理石为中空大理石;本发明还提供了该新型高效热场调控抛光机的抛光方法。采用中空设计的大理石盘,使得原先的抛光液的单向流动变为双向流动,加快了抛光液的流动,这样使得抛光盘表面抛光粉分布均匀,提高了光学元件的表面质量;表面热场分布均匀,减少了抛光过程中的热积聚现象,提高了面形收敛效率,提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件加工,特别是一种新型高效热场调控抛光机及其抛光方法。
背景技术
平面光学元件一般采用传统的环形抛光机抛光加工完成,传统的环形抛光机采用的是一整块大理石盘作为抛光盘底盘,并在其上浇筑沥青抛光胶作为抛光模,并且在抛光胶中心挖空出一个直径约为抛光盘直径1/8-1/15的圆孔,圆孔内用来存储水、抛光液。因此在抛光过程中,抛光盘上的水只能流向盘的外侧,导致整个盘上抛光粉分布不均匀(内部多,边缘少),影响光学元件的表面质量(有疵病);同时在抛光盘表面上由于水流缓慢,摩擦产生的热量没有及时散开,使得抛光盘中间热量积聚,盘面上存在温差(盘中间温度高,边缘温度低),光学元件热积聚效应明显,而热应力释放影响光学元件的加工面形。
发明内容
本发明提出一种新型高效热场调控抛光机及其抛光方法,该抛光机采用中空设计的大理石盘,当抛光液滴加到抛光盘上之后,沿着抛光盘径向的两个相反的方向分别流向抛光盘边缘和中心,在盘面上抛光液单向流动变为双向流动。抛光液的双向流动加快了抛光粉的流动,避免了抛光粉的堆积,这样使得抛光盘表面抛光粉分布均匀,提高了光学元件的表面质量;同时更快速的抛光液的流动带走了表面多余的摩擦热,使得表面热场分布均匀,减少了抛光过程中的热积聚现象,提高了面形收敛效率,提高加工效率。
本发明的技术解决方案如下:
一种新型高效热场调控抛光机,特征在于该抛光机包括控制箱、机架、校正盘、校正盘托板、校正盘驱动电机、校正盘驱动靠轮、校正盘固定底座、工件环驱动电机、工件环驱动靠轮、工件环、大理石、工件环托板、工件环底座、水盆、校正盘靠轮、电机、下托板、托盘、转盘轴承、出水孔和圆柱托盘,其中,所述的大理石为中空大理石;优选地,该中空结构的直径为抛光盘直径的1/3~1/8,中空结构为通孔。
所述的机架由正方形的四个顶角处的支撑架支撑并置于底面上,所述下托板固定在下方的支撑架上,所述下托板上开了一个出水孔,该出水孔可连接出水管将中空大理石中间流下来的水排到设备外部;所述圆柱托盘固定在下托板上,所述转盘轴承固定在圆柱托盘上方,由所述的电机驱动;所述托盘固定在中空大理石的下方,由所述的转盘轴承带动托盘和中空大理石转动;所述校正盘固定底座固定在机架上,通过铰链与校正盘托板连接,校正盘托板的一角出固定校正盘驱动电机,用来驱动校正盘驱动靠轮,从而驱动校正盘;所述工件环底座固定在机架上,通过铰链与工件环托板连接,工件环托板的一角出固定工件环驱动电机,用来驱动工件环驱动靠轮,从而驱动工件环;所述控制箱放置在机架旁边,用来控制校正盘和工件环的转速。
利用所述的新型高效热场调控抛光机进行光学元件的抛光方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
1)胶盘:在中空大理石上表面浇筑抛光胶,同时保证中空大理石中间中空状态;
2)刮盘清洗:用刀片对抛光胶表面进行刮盘,结束后采用清水对抛光胶表面进行清洗,外侧的水流入水盆,中间的水由中空大理石中间流下,并经过出水孔由出水管排到设备外;
3)光学元件抛光:将代加工光学元件放置在工件环内,通过控制箱来启动中空大理石盘抛光机,调节校正盘和工件环的转速,对光学元件进行抛光加工;
4)光学元件下盘检测:抛光一段时间后,停止中空大理石盘抛光机,将光学元件取下,采用干涉仪检测抛光后的面形,面形符合图纸要求则进入下一步,否则返回步骤2);
5)加工完成。
本发明的技术优点是:
本发明提出一种新型高效热场调控抛光机及其抛光方法,该抛光机采用中空设计的大理石盘,使得原先的抛光液的单向流动变为双向流动,加快了抛光液的流动,这样使得抛光盘表面抛光粉分布均匀,提高了光学元件的表面质量;使得表面热场分布均匀,减少了抛光过程中的热积聚现象,提高了面形收敛效率,提高加工效率。
本发明可对平面光学元件进行加工,采用中空大理石盘设计,环带加工保证了光学元件的加工的表面质量和面形精度,提高了加工效率。
附图说明
图1为本发明新型高效热场调控抛光机实施例1的结构示意图;
图2为本发明新型高效热场调控抛光机实施例1的剖视图;
图3为中空大理石盘剖视图;图中箭头方向为抛光液流向。
图中:1-控制箱,2-机架,3-校正盘,4-校正盘托板,5-校正盘驱动电机,6-校正盘驱动靠轮,7-校正盘固定底座,8-工件环驱动电机,9-工件环驱动靠轮,10-工件环,11-中空大理石,12-工件环托板,13-工件环底座,14-水盆,15-校正盘靠轮,16-电机,17-下托板,18-托盘,19-转盘轴承,20-出水孔,21-圆柱托盘。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
参阅图1和图2,图1为本发明一种新型高效热场调控抛光机结构示意图,图2为本发明中空大理石盘抛光机实施例1的剖视图。由图可见,本发明一种中空大理石盘抛光机,特征在于该抛光机包括控制箱1、机架2、校正盘3、校正盘托板4、校正盘驱动电机5、校正盘驱动靠轮6、校正盘固定底座7、工件环驱动电机8、工件环驱动靠轮9、工件环10、中空大理石11、工件环托板12、工件环底座13、水盆14、校正盘靠轮15、电机16、下托板17、托盘18、转盘轴承19、出水孔20和圆柱托盘21。其中,中空大理石11的中空结构的直径为抛光盘直径的1/3,中空结构为通孔。
所述的机架2由正方形的四个顶角处的支撑架支撑并置于底面上,所述下托板17固定在下方的支撑架上,所述下托板17上开了一个出水孔20,该出水孔20可连接出水管将中空大理石11中间流下来的水排到设备外部;所述圆柱托盘21固定在下托板17上,所述转盘轴承19固定在圆柱托盘21上方,由所述的电机16驱动;所述托盘18固定在中空大理石11的下方,由所述的转盘轴承19带动托盘18和中空大理石11转动;所述校正盘固定底座7固定在机架2上,通过铰链与校正盘托板4连接,校正盘托板4的一角出固定校正盘驱动电机5,用来驱动校正盘驱动靠轮6,从而驱动校正盘3;所述工件环底座13固定在机架2上,通过铰链与工件环托板12连接,工件环托板12的一角出固定工件环驱动电机8,用来驱动工件环驱动靠轮9,从而驱动工件环10;所述控制箱1放置在机架2旁边,用来控制校正盘3和工件环10的转速。
利用所述的新型高效热场调控抛光机进行光学元件的抛光方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
1)胶盘:在中空大理石11上表面浇筑抛光胶,同时保证中空大理石11中间中空状态;
2)刮盘清洗:用刀片对抛光胶表面进行刮盘,结束后采用清水对抛光胶表面进行清洗,外侧的水流入水盆14,中间的水由中空大理石11中间流下,并经过出水孔20由出水管排到设备外;
3)光学元件抛光:将代加工光学元件放置在工件环10内,通过控制箱1来启动中空大理石盘抛光机,调节校正盘3和工件环10的转速,对光学元件进行抛光加工;
4)光学元件下盘检测:抛光一段时间后,停止新型高效热场调控抛光机,将光学元件取下,采用干涉仪检测抛光后的面形,面形符合图纸要求则进入下一步,否则返回步骤2);
5)加工完成。
实验表明,本发明可对平面光学元件进行加工,采用中空大理石盘设计,保证了光学元件的加工面形精度和表面质量,提高了加工效率。
实施例2~6
实施例2~6中,中空大理石11的中空结构的直径分别为抛光盘直径的1/4,1/5,1/6,1/7和1/8,中空结构均为通孔。其余结构及抛光方法同实施例1。
Claims (2)
1.一种新型高效热场调控抛光机,包括控制箱(1)、机架(2)、校正盘(3)、校正盘托板(4)、校正盘驱动电机(5)、校正盘驱动靠轮(6)、校正盘固定底座(7)、工件环驱动电机(8)、工件环驱动靠轮(9)、工件环(10)、大理石、工件环托板(12)、工件环底座(13)、水盆(14)、校正盘靠轮(15)、电机(16)、下托板(17)、托盘(18)、转盘轴承(19)、出水孔(20)和圆柱托盘(21),其特征在于,所述的大理石为中空大理石(11);
所述的机架(2)由正方形的四个顶角处的支撑架支撑并置于底面上,所述下托板(17)固定在下方的支撑架上,所述下托板(17)上开了一个出水孔(20),该出水孔(20)可连接出水管将中空大理石(11)中间流下来的水排到设备外部;所述圆柱托盘(21)固定在下托板(17)上,所述转盘轴承(19)固定在圆柱托盘(21)上方,由所述的电机(16)驱动;所述托盘(18)固定在中空大理石(11)的下方,由所述的转盘轴承(19)带动托盘(18)和中空大理石(11)转动;所述校正盘固定底座(7)固定在机架(2)上,通过铰链与校正盘托板(4)连接,校正盘托板(4)的一角处固定校正盘驱动电机(5),用来驱动校正盘驱动靠轮(6),从而驱动校正盘(3);所述工件环底座(13)固定在机架(2)上,通过铰链与工件环托板(12)连接,工件环托板(12)的一角处固定工件环驱动电机(8),用来驱动工件环驱动靠轮(9),从而驱动工件环(10);所述控制箱(1)放置在机架(2)旁边,用来控制校正盘(3)和工件环(10)的转速;
所述的中空大理石(11),中空结构的直径为抛光盘直径的1/3~1/8,中空结构为通孔,所述抛光机的抛光液为双向流动。
2.利用权利要求1所述的新型高效热场调控抛光机进行光学元件的抛光方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
1)胶盘:在中空大理石(11)上表面浇筑抛光胶,同时保证中空大理石(11)中间中空通孔状态;
2)刮盘清洗:用刀片对抛光胶表面进行刮盘,结束后采用清水对抛光胶表面进行清洗,外侧的水流入水盆(14),中间的水由中空大理石(11)中间流下,并经过出水孔(20)由出水管排到设备外;
3)光学元件抛光:将代加工光学元件放置在工件环(10)内,通过控制箱(1)来启动中空大理石盘抛光机,调节校正盘(3)和工件环(10)的转速,对光学元件进行抛光加工;
4)光学元件下盘检测:抛光一段时间后,停止新型高效热场调控抛光机,将光学元件取下,采用干涉仪检测抛光后的面形,面形符合图纸要求则进入下一步,否则返回步骤2);
5)加工完成。
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