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CN101244529A - 一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头 - Google Patents

一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头 Download PDF

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CN101244529A CNA2008100505068A CN200810050506A CN101244529A CN 101244529 A CN101244529 A CN 101244529A CN A2008100505068 A CNA2008100505068 A CN A2008100505068A CN 200810050506 A CN200810050506 A CN 200810050506A CN 101244529 A CN101244529 A CN 101244529A
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polishing liquid
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张巍
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Abstract

一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头，属于光学冷加工技术领域中涉及的喷液磨头。要解决的技术问题是：提供一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头。解决的技术方案包括空心磨头、抛光液出孔、收集盘连接架、抛光液收集盘、进气孔、气帘槽、抽液孔、集液槽等；抛光液收集盘通过收集盘连接架与磨头轴套固连，套装于空心磨头上；抛光液收集盘的第一进气孔和第一气帘槽相通，第一气帘槽与空心磨头和抛光液收集盘之间的空隙相通；抛光液收集盘的第二进气孔和第二气帘槽相通，第二气帘槽与抛光液收集盘下工作面相通；抛光液收集盘下工作面上带有集液槽，集液槽上的抽液孔与抛光液收集盘外部的空间相通；抛光液出孔分布于空心磨头的工作面上。

Description

一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头
技术领域
本发明属于光学冷加工技术领域中涉及的一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头。
背景技术
在光学技术领域中，对组成各类光学系统的光学镜片，如透镜、平面镜、球面镜、各类非球面镜等，都需要按光学设计的技术要求进行粗磨、细磨、精磨、抛光等研磨制作，这种过程在光学界称之为光学冷加工。
光学冷加工的机床设备都有磨头，用来对光学镜片进行研磨制造加工。一般情况用于数控抛光的磨头要比机械抛光的磨头尺寸小一些，而且都是实心磨头。
与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所于2004年度申请的发明专利，申请号为200410011215.X，发明名称为“一种数控抛光用非接触式喷液磨头”。如图1所示，包括空心驱动轴1、空心磨头2、磨头空腔3、抛光液出孔4。空心驱动轴1垂直于空心磨头2，两者为一体件，空心驱动轴1的空心与空心磨头2的磨头空腔3相通，空心磨头2的工作面上分布着抛光液出孔4，分布遵循着中心部位的孔大，越往边缘过度孔就越小的规律，抛光液出孔4的分布可以是规则的，也可以是不规则的。
该喷液磨头存在的主要问题是：加工过程使用的抛光液不能及时收集，会冲蚀被加工光学元件的非抛光区域，影响抛光精度。
发明内容
为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于防止加工过程中抛光液扩散，冲蚀被加工光学元件的非抛光区域，提高对光学元件抛光精度的控制。
本发明要解决的技术问题是：提供一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头。解决技术问题的技术方案如图2、图3所示：包括空心驱动轴5、磨头轴套6、磨头连接套7、收集盘连接架8、空心磨头9、磨头空腔10、抛光液收集盘11、第一进气孔12、第一气帘槽13、第二进气孔14、第二气帘槽15、抽液孔16、集液槽17、抛光液出孔18。
磨头轴套6套装在空心驱动轴5上，与空心驱动轴5之间保持一定的间隙，磨头连接套7套装在磨头轴套6上，两者之间紧固，下端对齐；收集盘连接架8顶面的竖直端面与磨头连接套7固连，竖直部分的底端面与抛光液收集盘11的台肩下平面工作体固连；抛光液收集盘11套装在空心磨头9上，两者之间保持一定的间隙，抛光液收集盘11的下工作面与空心磨头9的下工作面在同一水平面上，抛光液收集盘11的台肩上带有第一进气孔12和第一气帘槽13，第一进气孔12与第一气帘槽13相通，第一气帘槽13上的孔与空心磨头9和抛光液收集盘11之间的空隙相通；在抛光液收集盘11的台肩下平面工作体上带有第二进气孔14和第二气帘槽15，第二进气孔14与第二气帘槽15相通，第二气帘槽15上的孔与抛光液收集盘11的下工作面相通；在抛光液收集盘11的下工作面上带有集液槽17，集液槽17上带有抽液孔16，抽液孔16与收集盘连接架8和磨头连接套7以及抛光液收集盘11的台肩下平面工作体所组成的空间相通；抛光液出孔18分布于空心磨头9的工作面上。
工作原理说明：磨头与被加工的光学件之间保持一定的间隙，处于非接触状态，以一定压力将抛光液从磨头的抛光液出孔喷出，充满了磨头和被加工的光学件之间的间隙，被加工的光学件上的抛光局部去除量的多少和均匀性与磨头的转动速度和抛光液出孔的大小分布有关，遵循磨头中心部位抛光液出孔大，越往边缘过度抛光液出孔越小的分布规律。抛光液收集盘通过磨头连接套和收集盘连接架与磨头轴套固连，可随磨头进行平动和摆动，但不随磨头进行绕轴转动。由气泵产生的高速气体从第一进气孔进入第一气帘槽，在抛光液收集盘和空心磨头之间的间隙形成气帘进行密封，防止抛光液从间隙溢出。为提高气封性能可沿第一气帘槽均匀排布多个进气孔。由气泵产生的高速气体从第二进气孔进入第二气帘槽，在空心磨头和被加工的光学件之间的间隙形成气帘进行密封，防止抛光液在被加工光学件表面扩散。为提高气封性能可沿第二气帘槽均匀排布多个进气孔。通过气封装置，使用过的抛光液被约束在磨头和被加工的光学件之间的间隙内，外接抽液泵通过抽液孔和集液槽将这些使用后的抛光液及时抽出并收集。为提高抽液能力可沿集液槽均匀排布多个抽液孔。
本发明的积极效果：采用非接触式抛光方式，避免了被加工的光学件在加工过程中工件上局部应力的产生，通过抛光液收集盘上的气封装置和抽液装置防止了抛光液的任意扩散，并及时将使用过的抛光液收集，防止抛光液冲蚀被加工光学件的非抛光区域，被加工的光学件的局部抛光去除量的多少可以被精确有效的控制，抛光的局部去除量的均匀性得到保证，提高了抛光的质量。
附图说明
图1是已有技术的结构示意图；
图2是本发明的主视结构示意图；
图3是图2的俯视结构示意图。
具体实施方式
本发明按图2和图3所示的结构实施。其中空心驱动轴5、磨头轴套6、磨头连接套7、收集盘连接架8、空心磨头9、抛光液收集盘11的材质采用不锈钢。空心驱动轴5和空心磨头9为一体空心件或者两个件为配合空心件，所称的配合是两个件用胶粘接或用螺纹配合。磨头轴套6与磨头连接套7采用螺栓固定或螺纹进行连接。收集盘连接架8与磨头连接套7和抛光液收集盘11连接处为焊接方式。抛光液收集盘11的尺寸与空心磨头9的大小有关，一般采用空心磨头尺寸大小的2倍，抛光液收集盘11与空心磨头9之间的间隙约为2mm。第一进气孔12、第一气帘槽13、第二进气孔14和第二气帘槽15的尺寸根据空心磨头9喷出抛光液的流速和流量确定，以保证气帘喷出气体的压力与磨头喷出抛光液的压力相匹配。抽液孔16和集液槽17的尺寸根据空心磨头9喷出抛光液的流量确定，以保证单位时间内空心磨头9的抛光液喷出量与抛光液收集盘11的抽液量相匹配。

Claims (1)

1、一种数控抛光用气封抽液非接触式喷液磨头，包括空心驱动轴、空心磨头、磨头空腔、抛光液出孔；其特征在于还包括磨头轴套(6)、磨头连接套(7)、收集盘连接架(8)、抛光液收集盘(11)、第一进气孔(12)、第一气帘槽(13)、第二进气孔(14)、第二气帘槽(15)、抽液孔(16)、集液槽(17)；磨头轴套(6)套装在空心驱动轴(5)上，与空心驱动轴(5)之间保持一定的间隙，磨头连接套(7)套装在磨头轴套(6)上，两者之间紧固，下端对齐；收集盘连接架(8)顶面的竖直端面与磨头连接套(7)固连，竖直部分的底端面与抛光液收集盘(11)的台肩下平面工作体固连；抛光液收集盘(11)套装在空心磨头(9)上，两者之间保持一定的间隙，抛光液收集盘(11)的下工作面与空心磨头(9)的下工作面在同一水平面上，抛光液收集盘(11)的台肩上带有第一进气孔(12)和第一气帘槽(13)，第一进气孔(12)与第一气帘槽(13)相通，第一气帘槽(13)上的孔与空心磨头(9)和抛光液收集盘(11)之间的空隙相通；在抛光液收集盘(11)的台肩下平面工作体上带有第二进气孔(14)和第二气帘槽(15)，第二进气孔(14)与第二气帘槽(15)相通，第二气帘槽(15)上的孔与抛光液收集盘(11)的下工作面相通；在抛光液收集盘(11)的下工作面上带有集液槽(17)，集液槽(17)上带有抽液孔(16)，抽液孔(16)与收集盘连接架(8)和磨头连接套(7)以及抛光液收集盘(11)的台肩下平面工作体所组成的空间相通；抛光液出孔(18)分布于空心磨头(9)的工作面上。
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