CN111975468A - 一种石英深孔抛光装置及抛光方法 - Google Patents

一种石英深孔抛光装置及抛光方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种石英深孔抛光装置及抛光方法，用于对石英加工件上的各个深孔进行抛光，包括定夹持块、动夹持块、上密封罩、抛光液盒及抛光组件；石英加工件夹持在定夹持块及动夹持块之间；抛光液盒设置在石英加工件下方，上密封罩罩设在石英加工件上方；抛光组件对应深孔设置，包括：夹持杆及抛光毛毡，整形为设定形状的抛光毛毡固定在夹持杆的一端，夹持杆固定在机床主轴上。本申请的有益效果是：将石英加工件悬空夹持在定夹持块与动夹持块之间，在抛光液盒及上密封罩内分别注入抛光液，机床主轴带动抛光毛毡在深孔内旋转并轴向往返移动，利用大气压强原理使得抛光液在深孔内自吸式循环，抛光的自动化程度高、抛光速度快。

Description

一种石英深孔抛光装置及抛光方法
技术领域
本公开涉及光学零件抛光技术领域，具体涉及一种石英深孔抛光装置及抛光方法。
背景技术
漫反射聚光腔是激光器的重要部件，材料多为石英，由于其深孔需要抛光，现有的抛光机等设备行程不足造成无法加工，依靠手工抛光效率低且成本较高，因此需要提供一种自动化程度较高的对石英深孔进行抛光的装置及方法。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种石英深孔抛光装置及抛光方法。
第一方面，本申请提供一种石英深孔抛光装置，用于对石英加工件上的各个深孔进行抛光，石英加工件的各个深孔轴线平行且贯穿石英加工件，包括定夹持块、动夹持块、上密封罩、抛光液盒及抛光组件；石英加工件夹持在定夹持块及动夹持块之间，所述动夹持块可拆卸地与定夹持块固定连接；所述抛光液盒沿深孔的轴线方向设置在石英加工件的中下部使得石英加工件的一端伸入抛光液盒内，上密封罩内设有抛光液腔，上密封罩沿深孔的轴线方向罩设在石英加工件的中上部使得石英加工件的另一端伸入抛光液腔内；所述抛光组件对应深孔设置，包括：夹持杆及抛光毛毡，整形为设定形状的抛光毛毡可拆卸地固定在夹持杆的一端，所述夹持杆固定在机床主轴上。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述定夹持块及动夹持块的上表面垫设缓冲垫，所述缓冲垫的中部设有第一通孔，所述缓冲垫通过所述第一通孔套设在石英加工件的外侧，所述上密封罩设置在缓冲垫的上方使得上密封罩的下表面与缓冲垫的上表面贴合接触。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述上密封罩的表面向内凹陷有所述抛光液腔，所述抛光液腔的底面中心设有第二通孔，所述上密封罩通过所述第二通孔罩设在石英加工件的外侧并使得石英加工件的顶端伸入所述抛光液腔内；所述第二通孔内设有套设在石英加工件外表的密封圈，所述密封圈的一侧与石英加工件的外壁贴合，另一侧与第二通孔的侧壁贴合。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述抛光毛毡设置为圆柱状，可在其表面设置螺旋线凹槽或者设置与轴线平行的直线凹槽以进行整形。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述抛光毛毡的直径大于对应的深孔直径0.3mm-0.5mm。
第二方面，本申请提供一种石英深孔抛光方法，包括以下步骤：
对抛光毛毡进行整形；
将抛光毛毡固定在夹持杆的端部，并将夹持杆固定在机床主轴上；
将石英加工件固定在定夹持块与动夹持块之间；
将抛光液盒放置在石英加工件下方，上密封罩罩设在石英加工件上方，并分别向抛光液盒及上密封罩内注入抛光液；
调整机床主轴，使得机床主轴的轴线与深孔的轴线对齐；
设置机床工作参数；
启动机床，使得抛光毛毡在自转的同时沿深孔的轴向做往复运动；
关闭机床，将石英加工件由定夹持块和动夹持块之间卸下，并进行清洗。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述分别向抛光液盒及上密封罩内注入抛光液，具体包括：向抛光液盒内注入抛光液使得石英加工件的底面浸入抛光液内；向上密封罩内注入抛光液使得石英加工件的顶面与抛光腔内的抛光液液面平齐。
根据本申请实施例提供的技术方案，向抛光液盒内注入的抛光液的体积大于待加工深孔体积的二倍。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述设置机床工作参数，具体包括：设置机床主轴转速范围为2000r/min-5000r/min，进给速度为100mm/min，抛光往复次数为50次-100次。
本发明的有益效果：本申请提供一种石英深孔抛光装置及抛光方法，将石英加工件悬空夹持在定夹持块与动夹持块之间，向抛光液盒及上密封罩的抛光液腔内分别注入抛光液，机床主轴带动抛光毛毡在待加工的深孔内旋转并轴向做往返移动，抛光毛毡在深孔内自转并轴向移动的同时利用大气压强原理使得由抛光液盒及抛光液腔内的抛光液流入深孔内进行自吸式循环，从而提高抛光速度，而且抛光的自动化程度较高。
附图说明
图1为本申请第一种实施例的主视方向剖视图；
图2为本申请第一种实施例的俯视方向剖视图；
图3为本申请第一种实施例中抛光组件的结构示意图；
图4为本申请第一种实施例中整形为螺旋线凹槽的抛光毛毡的结构示意图；
图5为本申请第一种实施例中整形为直线凹槽的抛光毛毡的结构示意图；
图6为本申请第二种实施例的流程图；
图中所述文字标注表示为：100、石英加工件；110、深孔；210、定夹持块；220、动夹持块；300、上密封罩；310、抛光液腔；320、第二通孔；400、抛光液盒；510、夹持杆；520、抛光毛毡；600、缓冲垫；700、密封圈。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
如图1及图2所示为本申请的第一种实施例的示意图，本申请的抛光装置用于对石英加工件100上的各个深孔110进行抛光，本实施例中石英加工件100为光学领域常用的聚光腔，本实施例中聚光腔种设置两个深孔110，两个深孔110轴线平行且贯穿聚光腔。
抛光装置包括定夹持块210、动夹持块220、上密封罩300、抛光液盒400及抛光组件；聚光腔夹持在定夹持块210及动夹持块220之间，定夹持块210与动夹持块220对设，通过螺钉将动夹持块220与定夹持块210固定连接，使得聚光腔限位在定夹持块210与动夹持块220之间。
所述抛光液盒400沿深孔110的轴线方向设置在石英加工件100的中下部使得石英加工件100的一端伸入抛光液盒400内，上密封罩300内设有抛光液腔310，上密封罩300沿深孔110的轴线方向罩设在石英加工件100的中上部使得石英加工件100的另一端伸入抛光液腔310内。本实施例中，抛光液盒400与上密封罩300的抛光液腔310内分别注入抛光液，并可使得聚光腔的上下两端分别都可浸入抛光液内。
所述抛光组件对应深孔110设置，如图3所示，包括：夹持杆510及抛光毛毡520，整形为设定形状的抛光毛毡520可拆卸地固定在夹持杆510的一端，所述夹持杆510固定在机床主轴上。本实施例中将抛光毛毡520固定在加长的夹持杆510上，并将夹持杆510固定在机床主轴上，通过机床主轴将抛光毛毡520伸入聚光腔的深孔110内，通过机床主轴的旋转及升降移动实现抛光毛毡520在深孔110内的自转及沿深孔110轴向方向的往复移动，在抛光毛毡520工作的同时利用大气压强原理使得抛光液盒400及抛光液腔310内的抛光液流入深孔110内进行自吸式循环，从而提高抛光速度，而且能够实现自动化程度较高的抛光打磨。
在一优选实施例中，如图1及图2所示，所述定夹持块210及动夹持块220的上表面垫设缓冲垫600，所述缓冲垫600的中部设有第一通孔，所述缓冲垫600通过所述第一通孔套设在石英加工件100的外侧，所述上密封罩300设置在缓冲垫600的上方使得上密封罩300的下表面与缓冲垫600的上表面贴合接触。本优选实施例中，第一通孔的孔径与聚光腔的外径尺寸一致，在上密封罩300的下方设置缓冲垫600一方面减小对聚光腔深孔110抛光操作过程中的系统振动，另一方面方便上密封罩300的安装。
在一优选实施例中，如图1及图2所示，所述上密封罩300的表面向内凹陷有所述抛光液腔310，所述抛光液腔310的底面中心设有第二通孔320，所述上密封罩300通过所述第二通孔320罩设在石英加工件100的外侧并使得石英加工件100的顶端伸入所述抛光液腔310内；所述第二通孔320内设有套设在石英加工件100外表的密封圈700，所述密封圈700的一侧与石英加工件100的外壁贴合，另一侧与第二通孔320的侧壁贴合。本实施例中第二通孔320的孔径稍大于聚光腔的外径因此设置密封圈700在第二通孔320与聚光腔之间进行密封，本实施例中由于抛光液腔310与第二通孔320连通，因此抛光液腔310内的抛光液流入第二通孔320内与聚光腔进行抛光液密封。
在一优选实施方式中，如图4及图5所示，所述抛光毛毡520设置为圆柱状，可在其表面设置螺旋线凹槽或者设置与轴线平行的直线凹槽以进行整形。本实施例中，根据不同深孔110的抛光要求选择不同整形外形的抛光毛毡520。
在一优选实施方式中，所述抛光毛毡520的直径大于对应的深孔110直径0.3mm-0.5mm。本实施例中，对聚光腔内不同孔径的深孔110需要选择不同直径大小的抛光毛毡520，应选用直径大于要加工的深孔110孔径0.3mm-0.5mm范围的抛光毛毡520。
如图6所示为本申请的第二种实施例，本实施例是利用第一种实施例的装置进行抛光的方法，包括以下步骤：
S1、对抛光毛毡进行整形。
本步骤中依据要加工的深孔的实际情况选择不同整形形状及不同直径大小的抛光毛毡。选择直径大于要加工的深孔孔径0.3mm-0.5mm范围的抛光毛毡并在抛光毛毡的表面进行螺旋线凹槽或者直线凹槽的整形。
S2、将抛光毛毡固定在夹持杆的端部，并将夹持杆固定在机床主轴上。
将整形后的抛光毛毡固定在夹持杆上，并将夹持杆固定在机床主轴上。
S3、将石英加工件固定在定夹持块与动夹持块之间。
本实施例中，石英加工件为聚光腔，将聚光腔限位固定在定夹持块与动夹持块之间，而且聚光腔的两端悬空设置。本实施例中，动夹持块通过螺钉与定夹持块固定连接。
S4、将抛光液盒放置在石英加工件下方，上密封罩罩设在石英加工件上方，并分别向抛光液盒及上密封罩内注入抛光液。
本实施例中抛光液盒设置在聚光腔的下方并使得聚光腔的一端伸入抛光液盒内的抛光液中，上密封罩罩设在聚光腔的上方并使得聚光腔的另一端伸入抛光液腔内的抛光液中。
本步骤具体包括：向抛光液盒内注入抛光液使得石英加工件的底面浸入抛光液内；向上密封罩内注入抛光液使得石英加工件的顶面与抛光腔内的抛光液液面平齐。
优选地，向抛光液盒内注入的抛光液的体积大于待加工深孔体积的二倍。
S5、调整机床主轴，使得机床主轴的轴线与深孔的轴线对齐。
本步骤中，通过杠杆表圈正深孔的坐标位置，调整机床主轴使得机床主轴的轴线与深孔的轴线对齐。
S6、设置机床工作参数。
本步骤具体包括：设置机床主轴转速范围为2000r/min-5000r/min，进给速度为100mm/min，抛光往复次数为50次-100次。
S7、启动机床，使得抛光毛毡在自转的同时沿深孔的轴向做往复运动。
通过伸入深孔内的抛光毛毡的自转以及轴向的往复运动实现对深孔的抛光。
S8、关闭机床，将石英加工件由定夹持块和动夹持块之间卸下，并进行清洗。本实施例中，抛光完毕的聚光腔使用专用的清洗液进行清洗。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种石英深孔抛光装置，用于对石英加工件(100)上的各个深孔(110)进行抛光，石英加工件(100)的各个深孔(110)轴线平行且贯穿石英加工件(100)，其特征在于，包括定夹持块(210)、动夹持块(220)、上密封罩(300)、抛光液盒(400)及抛光组件；
石英加工件(100)夹持在定夹持块(210)及动夹持块(220)之间，所述动夹持块(220)可拆卸地与定夹持块(210)固定连接；所述抛光液盒(400)沿深孔(110)的轴线方向设置在石英加工件(100)的中下部使得石英加工件(100)的一端伸入抛光液盒(400)内，上密封罩(300)内设有抛光液腔(310)，上密封罩(300)沿深孔(110)的轴线方向罩设在石英加工件(100)的中上部使得石英加工件(100)的另一端伸入抛光液腔(310)内；
所述抛光组件对应深孔(110)设置，包括：夹持杆(510)及抛光毛毡(520)，整形为设定形状的抛光毛毡(520)可拆卸地固定在夹持杆(510)的一端，所述夹持杆(510)固定在机床主轴上。
2.根据权利要求1所述的石英深孔抛光装置，其特征在于，所述定夹持块(210)及动夹持块(220)的上表面垫设缓冲垫(600)，所述缓冲垫(600)的中部设有第一通孔，所述缓冲垫(600)通过所述第一通孔套设在石英加工件(100)的外侧，所述上密封罩(300)设置在缓冲垫(600)的上方使得上密封罩(300)的下表面与缓冲垫(600)的上表面贴合接触。
3.根据权利要求1所述的石英深孔抛光装置，其特征在于，所述上密封罩(300)的表面向内凹陷有所述抛光液腔(310)，所述抛光液腔(310)的底面中心设有第二通孔(320)，所述上密封罩(300)通过所述第二通孔(320)罩设在石英加工件(100)的外侧并使得石英加工件(100)的顶端伸入所述抛光液腔(310)内；所述第二通孔(320)内设有套设在石英加工件(100)外表的密封圈(700)，所述密封圈(700)的一侧与石英加工件(100)的外壁贴合，另一侧与第二通孔(320)的侧壁贴合。
4.根据权利要求1所述的石英深孔抛光装置，其特征在于，所述抛光毛毡(520)设置为圆柱状，可在其表面设置螺旋线凹槽或者设置与轴线平行的直线凹槽以进行整形。
5.根据权利要求4所述的石英深孔抛光装置，其特征在于，所述抛光毛毡(520)的直径大于对应的深孔(110)直径0.3mm-0.5mm。
6.一种采用如权利要求1-5中任意一项所述的抛光装置的石英深孔抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：
对抛光毛毡进行整形；
将抛光毛毡固定在夹持杆的端部，并将夹持杆固定在机床主轴上；
将石英加工件固定在定夹持块与动夹持块之间；
将抛光液盒放置在石英加工件下方，上密封罩罩设在石英加工件上方，并分别向抛光液盒及上密封罩内注入抛光液；
调整机床主轴，使得机床主轴的轴线与深孔的轴线对齐；
设置机床工作参数；
启动机床，使得抛光毛毡在自转的同时沿深孔的轴向做往复运动；
关闭机床，将石英加工件由定夹持块和动夹持块之间卸下，并进行清洗。
7.根据权利要求6所述的石英深孔抛光方法，其特征在于，所述分别向抛光液盒及上密封罩内注入抛光液，具体包括：向抛光液盒内注入抛光液使得石英加工件的底面浸入抛光液内；向上密封罩内注入抛光液使得石英加工件的顶面与抛光腔内的抛光液液面平齐。
8.根据权利要求7所述的石英深孔抛光方法，其特征在于，向抛光液盒内注入的抛光液的体积大于待加工深孔体积的二倍。
9.根据权利要求6所述的石英深孔抛光方法，其特征在于，所述设置机床工作参数，具体包括：设置机床主轴转速范围为2000r/min-5000r/min，进给速度为100mm/min，抛光往复次数为50次-100次。
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