CN116787341A - 一种石英半球谐振子内球面抛光装置及抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英半球谐振子内球面的抛光方法，在谐振子内球面中形成与内球面形状吻合的缝隙，向缝隙中喷射磨料，通过磨料在缝隙中流动完成对内球面抛光，且磨料由内球面中心射入从谐振子唇沿处排出；基于该方法的抛光装置包括用于安装谐振子的安装座，在所述的安装座上设置有定位座，在所述的定位座上设置有与谐振子内球面轮廓基本匹配的用于向谐振子内球面喷射磨料的喷嘴，所述的喷嘴外表面能够保持与谐振子内球面具有供磨料通过的间隙；采用上述技术方案降低接触应力，避免造成围观裂纹，且能够提供更好的抛光效果和保证同轴度，并能够提高抛光效率。
Description
技术领域
本发明涉及抛光设备以及抛光方法，具体涉及针对石英半球谐振子内球面的抛光装置以及抛光方法。
背景技术
石英半球谐振子品质因数是决定零件好坏的重要指标，而抛光的效果直接决定了零件的品质因数。目前谐振子抛光，为传统的接触式抛光，如专利文献201710100741.0公开的半球形光整砂轮就是针对内球面抛光的专用设备，或者通过在抛光基体上涂抹抛光液进行手工抛光的方法，存在以下缺点：1)由于石英材料脆性大，传统接触式抛光易在零件表面形成微观裂纹层，造成品质因数的降低；2)手工抛光会降低零件圆度及同轴度，无法适应谐振子高精度的要求。
发明内容
为了解决现有技术中内球面抛光接触应力大，易造成微观裂纹以及抛光后影响产品精度差的问题，提供一种针对内球面的抛光装置及抛光方法，本发明所采用的技术方案是：
一种石英半球谐振子内球面抛光装置，包括用于安装谐振子的安装座，在所述的安装座上设置有定位座，在所述的定位座上设置有与谐振子内球面轮廓基本匹配的用于向谐振子内球面喷射磨料的喷嘴，所述的喷嘴外表面能够保持与谐振子内球面具有供磨料通过的间隙。
进一步的，所述的喷嘴能够更换且轴向位置能够调整。
进一步的，在所述的安装座上设置有定位谐振子的凹槽。
进一步的，在所述的安装座上设置有能够压紧固定谐振子唇沿边缘部位的压板。
进一步的，在所述的安装座上设置有用于定位谐振子工艺柄的定位孔。
进一步的，在所述的安装座上设置有供磨料排出的对流通道。
进一步的，在所述的安装座上设置有收集对流通道中排出的磨料的回收管。
进一步的，在所述的定位座上设置与喷嘴连通用于向喷嘴输送磨料的进料管。
进一步的，所述的喷嘴喷射磨料的料道能够供谐振子支撑杆插入且内径大于支撑杆外径。
进一步的，所述的喷嘴喷射磨料的料道出口处设置有弧面。
一种石英半球谐振子内球面抛光方法，在谐振子内球面中形成与内球面形状吻合的缝隙，向缝隙中喷射磨料，通过磨料在缝隙中流动完成对内球面抛光，且磨料由内球面中心射入从谐振子唇沿处排出。
进一步的，所述的磨料为研磨颗粒与水的混合物
进一步的，磨料分两次喷射，第一次研磨颗粒尺寸为3至6μm，第二次研磨颗粒尺寸为0.5至1μm。
进一步的，第一次研磨颗粒采用W5研磨膏，第二次研磨颗粒采用氧化铈。
采用上述技术方案通过喷嘴与内球面之间的缝隙形成供磨料通过的通道，从而使喷嘴喷出的磨料能够以流体形式经由缝隙通过时对谐振子内表面形成打磨抛光效果，从而降低接触应力，避免造成围观裂纹，且能够提供更好的抛光效果和保证同轴度，并能够提高抛光效率。
附图说明
图1为抛光装置结构示意图；
图2为抛光装置剖视图；
图3为抛光装置爆炸视图；
图4为安装座结构示意图；
图5为喷嘴结构示意图。
具体实施方式
为了能够更好的理解本发明构思，下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案做进一步详细说明。
如图1至图3所示的石英半球谐振子内球面抛光装置包括安装座1，安装座1用于安装谐振子A，具体的如图4所示在该实施例中通过在安装座1上设置与谐振子凸面形状匹配的凹槽1-1来定位安装谐振子，凹槽1-1与谐振子凸面贴合为谐振子提供稳定的支撑定位，当谐振子凸面一侧设置有工艺柄B时在凹槽1-1内还设置有供工艺柄伸入并定位的定位孔1-2。为了进一步固定谐振子，在安装座1上还设置有呈环形的压板4，压板4周向通过螺栓连接到安装座1上，如图2所示通过压板4将谐振子唇沿边缘部位压紧，从而使谐振子在凹槽1-1中牢固固定。除该实施例中展示的通过凹槽1-1、定位孔1-2以及压板4的配合实现对谐振子的定位固定外，凹槽1-1还可设置为锥形槽等其能够对球面实现定位的形状，或者仅采用定位孔1-2对谐振子工艺柄进行定位，亦或是常规的其它能够对球面零件定位的方式，这里不再一一列举，而对谐振子进一步固定的方式除了采用上述的压板4外，还可以采用负压或粘接的形式牢固的固定在安装座1上。
如图1至3所示在安装座1上设置有定位座2，定位座2周向通过螺栓与安装座1连接，在定位座2上设置有喷嘴3，喷嘴3形状与谐振子内球面轮廓基本匹配，如图2所示当定位座2安装到位后，喷嘴3便能够嵌入谐振子内球面中，且喷嘴3表面与内球面之间并不贴合，而是留有一定的间隙，喷嘴3中心具有能够喷射磨料的料道3-2，装配到位后，喷嘴3向内球面喷射磨料，磨料则能够沿着喷嘴3与内球面之间预留的间隙排出，从而使磨料在内球面中产生流动，形成流体抛光。当谐振子内球面一侧具有支撑杆C时，该支撑杆能够伸入喷嘴3的料道3-2中，且料道3-2的内径要大于支撑杆外径，这样使得料道在靠近出料口一段形成环形管道，也有利于磨料从喷嘴3喷出时能够均匀的散布在内球面周向，从而能够更有效的对内球面进行全面均匀的抛光打磨，为了能够使磨料在喷嘴3出料口位置平顺的进入间隙且使喷嘴3出料口位置更好的与内球面形状吻合，如图2和图5所示在喷嘴3出料口位置设置弧面3-1，一方面该部位能够与带有支撑杆的谐振子内球面形状匹配，另一方面对磨料的流动方向形成引导使磨料能够顺利进入缝隙中对内球面进行抛光。
为了方便调节喷嘴3与内球面之间的间隙大小，喷嘴3通过螺纹连接到定位座2上，一方面能够更换喷嘴3的规格来调整间隙大小或者适配不同规格的内球面，另一方面能够通过旋拧喷嘴3的螺纹来调整喷嘴3的轴向位置，从而调整喷嘴3与内球面之间的间隙大小。
为了实现对流以满足磨料的流动性，该实施例中由于定位座2和安装座1装配后安装座1内形成有密闭空间，因此需要在安装座1上开设对流通道1-3，这样磨料就能够从对流通道1-3中排出，当然如果定位座2为开放式的磨料能够形成流动则不用考虑对流问题。为了进一步提高利用率节约成本，在安装座1上设置有回收管5，回收管5与对流通道1-3相通，这样从对流通道1-3排出的磨料就能够被回收管5收集，从而又能够将该回收的磨料再次被输送给喷嘴3继续利用。同样的为了方便连接磨料的供料系统，在定位座2上设置有进料管6，进料管6与喷嘴3连通向喷嘴内输送磨料。
可以由上述实施例看出对石英半球谐振子内球面抛光方法，即在谐振子内球面中形成与内球面形状吻合的狭窄缝隙，通过磨料在缝隙中流动完成对内球面的打磨，为了能够对内球面全面均匀的抛光，磨料由内球面中心射入从谐振子唇沿处排出，因此通过该方法能够看出本发明的实施方式并不局限于上述实施例中给出的具体结构。
该抛光方法中采用的磨料为研磨颗粒与水的混合物，且可通过两次喷射实施研磨，分别为粗磨和精磨，粗磨时采用研磨颗粒为3至6μm，具体的可以选用W5研磨膏，精磨时研磨颗粒尺寸为0.5至1μm，具体的可以选择氧化铈颗粒。
Claims (14)
1.一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：包括用于安装谐振子的安装座(1)，在所述的安装座(1)上设置有定位座(2)，在所述的定位座(2)上设置有与谐振子内球面轮廓基本匹配的用于向谐振子内球面喷射磨料的喷嘴(3)，所述的喷嘴(3)外表面能够保持与谐振子内球面具有供磨料通过的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：所述的喷嘴(3)能够更换且轴向位置能够调整。
3.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的安装座(1)上设置有定位谐振子的凹槽(1-1)。
4.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的安装座(1)上设置有能够压紧固定谐振子唇沿边缘部位的压板(4)。
5.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的安装座(1)上设置有用于定位谐振子工艺柄的定位孔(1-2)。
6.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的安装座(1)上设置有供磨料排出的对流通道(1-3)。
7.根据权利要求6所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的安装座(1)上设置有收集对流通道(1-3)中排出的磨料的回收管(5)。
8.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：在所述的定位座(2)上设置与喷嘴(3)连通用于向喷嘴(3)输送磨料的进料管(6)。
9.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：所述的喷嘴(3)喷射磨料的料道能够供谐振子支撑杆插入且内径大于支撑杆外径。
10.根据权利要求1所述的一种石英半球谐振子内球面抛光装置，其特征在于：所述的喷嘴(3)喷射磨料的料道出口处设置有弧面(3-1)。
11.一种石英半球谐振子内球面抛光方法，其特征在于：在谐振子内球面中形成与内球面形状吻合的缝隙，向缝隙中喷射磨料，通过磨料在缝隙中流动完成对内球面抛光，且磨料由内球面中心射入从谐振子唇沿处排出。
12.根据权利要求11所述的一种石英半球谐振子内球面抛光方法，其特征在于：所述的磨料为研磨颗粒与水的混合物。
13.根据权利要求12所述的一种石英半球谐振子内球面抛光方法，其特征在于：磨料分两次喷射，第一次研磨颗粒尺寸为3至6μm，第二次研磨颗粒尺寸为0.5至1μm。
14.根据权利要求13所述的一种石英半球谐振子内球面抛光方法，其特征在于：第一次研磨颗粒采用W5研磨膏，第二次研磨颗粒采用氧化铈。
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