一种约束磨粒流的超精密加工装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103084985A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103084985103084985A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310045400.XB24C9/00(2006.01)(22)申请日2013.02.05(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人叶必卿袁巧玲孙建辉周海清单晓杭周丹峰(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人赵芳(51)Int.Cl.B24C5/00(2006.01)B24C5/04(2006.01)B24C7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种约束磨粒流的超精密加工装置(57)摘要一种约束磨粒流的超精密加工装置，包括抛光工具头、供料装置、回收底座和运动执行机构，抛光工具头中，护套套装在喷嘴的安装台阶上，喷嘴与抛光头管座固定连接，弹簧套装在喷嘴上并压紧护套，护套和喷嘴配合面上开有密封槽，护套为由对磨粒磨损不敏感的弹性材料制成的护套，喷嘴中心打通孔，抛光头管座内设有供磨粒流流入的通道，抛光头管座固定在安装板上，激光位移传感器固定在抛光头管座的一侧，安装板与运动执行机构连接；回收底座中心为安装工件的凸台，凸台四周有磨粒流回收槽，回收槽外围有一圈磨粒流挡板，磨粒流挡板高于工件上表面，回收槽内有磨粒流回收出口。本发明精度高、加工效率高、损伤小、成本低。CN103084985ACN1038495ACN103084985A权利要求书1/1页1.一种约束磨粒流的超精密加工装置，其特征在于：包括抛光工具头、供料装置、回收底座和运动执行机构，所述抛光工具头包括喷嘴、护套、安装板、抛光头管座、弹簧和激光位移传感器，所述护套套装在喷嘴的安装台阶上，所述喷嘴与抛光头管座固定连接，所述弹簧套装在喷嘴上并压紧护套，所述护套和喷嘴配合面上开有密封槽，所述护套为由对磨粒磨损不敏感的弹性材料制成的护套，所述喷嘴中心打通孔，所述抛光头管座内设有供磨粒流流入的通道，所述抛光头管座固定在安装板上，所述激光位移传感器固定在抛光头管座的一侧，所述安装板与运动执行机构连接；所述回收底座中心为安装工件的凸台，所述凸台四周有磨粒流回收槽，所述回收槽外围有一圈磨粒流挡板，所述磨粒流挡板高于工件上表面，所述回收槽内有磨粒流回收出口。2.如权利要求1所述的约束磨粒流的超精密加工装置，其特征在于：所述磨粒流回收出口通过管道与回收泵的进料口连接，所述回收泵的出料口与搅拌装置的进料口接通，所述搅拌装置的出料口与供料泵的进料口连接，所述供料泵的出料孔与抛光工具头上端面的磨料进料孔接通，所述压力表安装在搅拌装置和供料装置的连接气管之间，所述供料泵和回收泵上都有流量调节装置。3.如权利要求1或2所述的约束磨粒流的超精密加工装置，其特征在于：所述喷嘴上部铣有安装平面，所述抛光头管座四周均布螺纹孔通过螺栓与安装板连接，所述抛光头管座中心有与喷嘴连接的中心螺纹孔，所述抛光头管座从侧面设有管螺纹孔且与中心螺纹孔相通，所述磨粒流供料管与抛光头上的管螺纹孔连接。4.如权利要求1或2所述的约束磨粒流的超精密加工装置，其特征在于：所述激光位移传感器处于抛光工具头运动方向的前端，所述激光位移传感器与上位机连接，所述上位机与所述运动执行机构连接。2CN103084985A说明书1/3页一种约束磨粒流的超精密加工装置技术领域[0001]本发明涉及加工装置。背景技术[0002]光学玻璃、工程陶瓷等硬脆材料具有硬度高、耐磨性和抗蚀性好等优异机械性能以及独特的光学性能，其加工精度和表面质量要求也越来越严格，硬脆材料零件的超精密加工技术成为迫切需求和最具挑战性的加工技术领域之一。[0003]传统的机械抛光方法在材料可控去除、表面损伤和加工效率等方面存在明显缺陷，难以满足高精度超光滑低损伤表面的加工要求，不再适用于此类元件的超精密加工。[0004]如何实现高精度高质量高效率的抛光加工是硬脆材料超精密加工急需解决的问题。采用计算机控制的确定性抛光(CCOS)技术，通过确定的去除函数，进行逐点可控抛光，可以获得高精度高质量的加工表面，在此基础上开发的先进抛光技术如计算机控制小磨头抛光、离子束抛光、气囊抛光、磨料射流抛光、磁流变抛光与磁射流抛光等代表了超精密抛光技术的发展方向。[0005]但是气囊抛光去除率有限，对于工件中存在的高频信息很难去除，这也是计算机控制光学表面成形技术中普遍存在的现象。离子束抛光等可获得极高的表面粗糙度，但材料去除率极低，通常仅用于CMP等抛光工艺后，进一步减小工件表面损伤层，提高表面质量，且加工成本高。磁流变抛光在有效去除低频面形误差的同时，容