CN113997202A - 大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法 - Google Patents

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苏瑛
张瑜
郭芮
杨海成
张峰
刘选民
张云龙
许增奇
王阜超
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation

Abstract

本发明属于光学元件加工技术领域，公开了一种大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其过程为：待修整研磨盘通过螺纹连接到机床上，在线修整机构通过在线修整机构安装支架连接到机床上，所述方法中量化控制百分表通过安装支架连接到在线修整机构安装支架上，从而与机床床身连接到一起，在线修整机构机身上加装转接支架，量化控制百分表安装到安装支架上，与转接支架接触。本发明修整方法允许根据研磨盘平面度测量结果精确调整修整量，从而使得研磨盘平面度达到指定精度。

Description

大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法
技术领域
本发明属于光学元件加工技术领域，涉及一种大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法。
背景技术
空间光学、天文学和国防领域对大口径光学系统的应用逐渐增多，大口径平面光学元件作为其组成部分需求也与日俱增，为了满足成像要求，大口径平面光学元件应具备高透过率、高分辨率等优良性能。零件加工中，研磨工序作为抛光前一道工序，对零件最终指标的实现至关重要，大口径平面光学元件的加工要求了大尺寸、高平面度精度的研磨盘。
针对研磨盘的修整，我国实用新型专利CN207189453U“磨盘在线修整机构”,公开了一种磨盘在线修整机构，该装置采用驱动电机、驱动丝杠、支撑固定架、调节螺钉、修整刀滑块和修整刀，实现极高的磨盘在线修整精度。
但该装置若要达到平面修整效果，必须要求操作者有较高的经验水平，效率低，修整重复精度差，由于大口径平面光学元件对分辨率等与成像质量相关的指标有着很高的要求，加工时要求两个被加工面面形高低匹配，而研磨工序零件被加工面与研磨盘最终实现面形匹配，因此研磨盘磨削面应具有量化的面形精度。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：为了实现研磨盘磨削面预期的高精度面形精度，提供一种大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，使得经过2～3次量化修整，得到预期的研磨盘面形精度。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，将量化控制百分表通过安装支架连接到机床上，量化控制百分表通过转接支架与在线修整机构机身接触；根据研磨盘平面度实测结果与在线修整机构的结构确定修整过程中的量化控制并完成修整。
在线修整机构、机床、量化控制百分表安装完成，待修整研磨盘安装到机床上后，启动基准面形修整。
使用平面度测量量具测得待修整研磨盘基准面形平面度数值，根据预期平面度精度，量化计算确定并精确控制量化控制百分表的调整量及调整方向，完成量化控制，启动第一次修整。
使用平面度测量量具测得第一次修整完成后研磨盘的平面度数值，比较测量结果与预期平面度精度并做出修整反馈，根据修整反馈再次进行量化计算，根据计算结果精确控制量化控制百分表的调整量，启动第二次修整。
若有需要，可使用同样的方法进行多次修整，直到达到研磨盘的预期平面度精度。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，允许根据研磨盘平面度测量结果精确调整修整量，从而使得研磨盘平面度达到指定精度；允许根据待加工光学元件的凹、凸面形要求调整修整量，从而得到凸面或者凹面；允许经过2～3次的修整，高效率完成研磨盘的高精度平面度修整。
附图说明
图1为所述修整方法涉及装置的立体图。
图2为所述修整方法涉及装置的侧视图。
图3为所述修整方法的量化控制计算示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法所采用的修整装置如附图1及图2所示，该修整装置包括机床，待修整研磨盘通过螺纹连接到机床上，在线修整机构通过第一安装支架连接到机床上，并位于待修整研磨盘外周侧；量化控制百分表通过第二安装支架连接到第一安装支架上，从而与机床床身连接到一起，在线修整机构机身上加装转接支架，量化控制百分表安装到第二安装支架上并与转接支架接触。
本实施例中，机床选用单轴研磨机，以图2所示方位为例，修整装置架设完成、待修整研磨盘安装到机床上到位后，启动基准面形的修整，在线修整机构按照设定的参数自右至左进给，自研磨盘的边缘至中心修整，完成整个盘面的修整，得到基准面形。
参阅图3，该图为本申请所述方法的量化控制计算几何原理图，图中直线A'C'为本实施例得到的基准面形，直线AC为理想平面，O为在线修整机构支点，B”为研磨盘边缘点，A”为研磨盘中心点。
修整得到的基准面形在三维空间为锥面，其平面度可通过最高最低点差值标识，测得到基准面形的平面度h1，实际情况下图3中θ角非常小，通过几何近似和几何关系分析，可计算得出量化控制的调整量h2，计算过程为常规的几何常识，此处不作详细说明。
本实施例中，将研磨面由凸面修整为平面，调整方向应使得在线修整机构绕在线修整机构支点逆时针旋转。
观察图1中量化控制百分表示数，按照既定旋转方向，以及理论调整量h2，准确调节图2中调节旋钮到理论值。
设置在线修整机构修整参数，启动在线修整机构，开始第一次修整，自研磨盘边缘至中心进给。
完成第一次修整，使用同样的测量方法测出修整完成的研磨盘的平面度，实施例中一次修整达到Φ550mm研磨盘平面度＜0.02mm精度。
使用同样的量化控制计算方法，再次计算得到修整到理想平面所需的调整量并判断调整方向，旋转调节旋钮作出准确调整，启动第二次修整。
实施例中，第二次修整达到Φ550mm研磨盘平面度＜0.005mm精度，具备高效率优点。
本申请并不局限于上述实施例，通过本发明所述方法可实现指定精度和形状的研磨盘平面度高效修整，如平面度0.005mm凸面或凹面、平面度0.01mm凸面或凹面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整装置，其特征在于，包括：机床，待修整研磨盘通过螺纹连接到机床上，在线修整机构通过第一安装支架连接到机床上，并位于待修整研磨盘外周侧；量化控制百分表通过第二安装支架连接到第一安装支架上，从而与机床床身连接到一起，在线修整机构机身上加装转接支架，量化控制百分表安装到第二安装支架上并与转接支架接触。
2.如权利要求1所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整装置，其特征在于，所述机床选用单轴研磨机。
3.基于权利要求1或2所述大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整装置的修整方法，其特征在于，所述修整方法的过程为：
在线修整机构、机床、量化控制百分表安装完成，待修整研磨盘安装到机床上，启动基准面形修整；
使用平面度测量量具测得待修整研磨盘基准面形平面度数值，根据预期平面度精度，量化计算确定并精确控制量化控制百分表的调整量及调整方向，完成量化控制，启动修整；
使用平面度测量量具测得上一次修整完成后研磨盘的平面度数值，比较测量结果与预期平面度精度并做出修整反馈，根据修整反馈再次进行量化计算，根据计算结果精确控制量化控制百分表的调整量，确定是否启动再次修整，直到达到研磨盘的预期平面度精度。
4.如权利要求3所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，启动基准面形修整时，预设在线修整机构位于待修整研磨盘的右侧，在线修整机构按照设定的参数自右至左进给，自待修整研磨盘的边缘至中心修整，完成整个盘面的修整，得到基准面形。
5.如权利要求4所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，待修整研磨盘基准面形平面度数值测量时，基于修整得到的基准面形在三维空间为锥面，其平面度通过最高最低点差值标识，测得到基准面形的平面度h1，进一步根据几何近似和几何关系计算得出量化控制的调整量h2。
6.如权利要求5所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，将研磨面由凸面修整为平面时，调整方向应使得在线修整机构绕在线修整机构支点逆时针旋转，在线修整机构支点为在线修整机构靠近待修整研磨盘的一端在第一安装支架上的安装支点。
7.如权利要求6所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，启动修整时，第一次修整，修整达到Φ550mm研磨盘平面度＜0.02mm精度。
8.如权利要求7所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，启动修整时，进行第二次修整，修整达到Φ550mm研磨盘平面度＜0.005mm精度。
9.如权利要求3-8中任一项所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法，其特征在于，所述修整方法适用于平面度0.005mm凸面或凹面、平面度0.01mm凸面或凹面的修整。
10.一种基于权利要求3-9中任一项所述的大尺寸研磨盘高平面度精确量化的高效修整方法在光学元件加工技术领域中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473642A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 江南造船(集团)有限责任公司 一种环形平面拂磨工装及使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100459A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd 発熱素子アレイの平面性調整機構及びその平面性測定装置
CN101870002A (zh) * 2010-07-08 2010-10-27 哈尔滨工业大学 一种单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件的平面度误差控制方法
CN104440570A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 北京中丽制机工程技术有限公司 一种砂轮修正装置
CN206319585U (zh) * 2016-12-06 2017-07-11 深圳正高金属制品有限公司 一种垂直度可调的铝模板竖向加固结构
CN206568012U (zh) * 2017-02-21 2017-10-20 海盐九宏五金模具制造有限公司 一种角度可调的砂轮加工模具
CN107463059A (zh) * 2016-06-02 2017-12-12 光峰科技股份有限公司 投影系统及其光幕产生装置
CN209256677U (zh) * 2018-12-22 2019-08-16 天津轮达鑫盛机械有限公司 一种倾角可调的螺纹磨修整器
CN111590462A (zh) * 2020-06-08 2020-08-28 浙江工业大学 一种电气机械加载的平面研磨装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100459A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd 発熱素子アレイの平面性調整機構及びその平面性測定装置
CN101870002A (zh) * 2010-07-08 2010-10-27 哈尔滨工业大学 一种单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件的平面度误差控制方法
CN104440570A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 北京中丽制机工程技术有限公司 一种砂轮修正装置
CN107463059A (zh) * 2016-06-02 2017-12-12 光峰科技股份有限公司 投影系统及其光幕产生装置
CN206319585U (zh) * 2016-12-06 2017-07-11 深圳正高金属制品有限公司 一种垂直度可调的铝模板竖向加固结构
CN206568012U (zh) * 2017-02-21 2017-10-20 海盐九宏五金模具制造有限公司 一种角度可调的砂轮加工模具
CN209256677U (zh) * 2018-12-22 2019-08-16 天津轮达鑫盛机械有限公司 一种倾角可调的螺纹磨修整器
CN111590462A (zh) * 2020-06-08 2020-08-28 浙江工业大学 一种电气机械加载的平面研磨装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473642A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 江南造船(集团)有限责任公司 一种环形平面拂磨工装及使用方法
CN114473642B (zh) * 2022-02-09 2023-09-12 江南造船(集团)有限责任公司 一种环形平面拂磨工装及使用方法

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