专利名称：一种用于光学加工的可调节抛光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抛光盘，尤其涉及一种用于光学加工的可调节抛光盘。
背景技术：
古典抛光法以其较低的设备成本和较高的加工精度，目前仍然是我国生产高精度光学零件的主要加工方法，但古典抛光法也有许多不足之处，如加工周期长、成本高、加工效率低等问题。而整个抛光过程中，无论从机械磨削的观点，还是从化学作用的观点，抛光盘均起重要作用。目前在修抛镜面某一个环带时，所普遍采用的方法是铁笔加压抛光盘进行镜面抛光，从而会出现以下问题:1、出现抛光盘跳动的现象，增加了镜面面形的高频误差。原因是没有调整好铁笔的位置，不能保证铁笔提供给抛光盘的压力为正压力。2、出现抛光盘无法自转的现象，降低了镜面的抛光效率。原因同样是没有调整好铁笔的位置以及铁笔头与抛光盘的摩擦力太大。3、由于抛光盘的抛光效率低，加工周期长，从而增加了加工成本。有些单位为了提高抛光盘的抛光效率，设计成三点工具，在三个方向都有一个抛光盘，但只能修抛镜面的某些环带，应用具有局限性。因此，设计一个合理、能提高抛光效率的镜面抛光装置很有应用前景。
发明内容为了解决现有抛光方法的抛光效率低、应用具有局限性的技术问题，本实用新型的目的是提出一种用于光学加工的可调节抛光系统，其解决了现有抛光盘出现跳动、无法自转现象，抛光效率低和应用局限性等技术问题。本实用新型的技术解决方案是:一种用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于:包括三脚架1、铁笔头组件以及三组抛光装置，所述抛光装置包括滚珠丝杠组件、滚动直线导轨组件、测量组件、抛光组件；所述三脚架I包括三个圆周均布的支撑板，所述支撑板的中心纵向设置有长条形孔，所述滚珠丝杠组件包括手轮5、支承座21、轴承22、丝杠23以及螺母座24，所述支承座21固定在支撑板的纵向两端，所述手轮与丝杠的一端固连，所述丝杠23通过固定在支承座上的轴承23支撑于支承座21上，所述螺母座24套接在丝杠23上，所述滚动直线导轨组件包括导轨31和滑块32，所述导轨31固定在支撑板上且位于滚珠丝杠组件的一侧，所述滑块32设置在导轨31上并沿导轨31运动，所述滑块32与螺母座24连接；所述测量组件包括与螺母座24固连的位置指示装置、设置在滚珠丝杠组件另一侧且沿支撑板纵向布置的刻度装置，所述位置指示装置与刻度装置对应。上述抛光组件包括抛光盘座圈101、多个滚子102、限制架103、抛光盘滚圈104以及抛光盘105,所述抛光盘座圈101下底面和抛光盘滚圈104之间围成以球面方式布局的滚道，所述多个滚子102倾斜排列在所述滚道里，所述多个滚子通过设置在抛光盘滚圈104外侧的限制架103限位；所述抛光盘座圈101上端穿过支撑板中心的长条形孔后通过螺母座连接件8与螺母座24相连，所述抛光盘105通过螺纹与抛光盘滚圈104配合固定。上述抛光组件包括抛光盘座圈101、推力调心滚子轴承以及抛光盘105，所述推力调心滚子轴承位于抛光盘座圈101下底面和抛光盘滚圈104之间；所述抛光盘座圈101上端穿过支撑板中心的长条形孔后通过螺母座连接件8与螺母座24相连，所述抛光盘105通过螺纹与抛光盘滚圈104配合固定。上述位置指示装置为光栅头62以及数显屏，所述刻度装置为光栅尺座61。上述位置指示装置为机械指针，所述测量装置为刻度尺。本实用新型的优点是:1、抛光效率显著提高:本实用新型可以在镜面的某个环带上同时实现三个抛光盘进行抛光，抛光效率提高；另外抛光盘的结构设计从以前的铁笔头与抛光盘的滑动摩擦方式变为抛光盘座圈与抛光盘滚圈的滚动摩擦方式，抛光盘自传速度加大，抛光效率大大提高，缩短了加工周期，减少了加工成本。2、抛光盘连续可调，运动平稳: 本实用新型把抛光盘装置安装在滚珠丝杠副中的螺母座上，通过手轮可以实现抛光盘在径向的连续变化，能满足各个环带的镜面抛光，解决了以前装置应用的局限性。同时螺母座通过滚动直线导轨副固定，保证抛光盘在运动过程中平稳可靠。3、消除了抛光过程中抛光盘可能出现的跳动、无法自传现象:本实用新型的抛光盘装置采用推力调心滚子轴承的设计理念，滚子倾斜排列在滚圈的滚道内呈球面，因此抛光盘座圈与抛光盘滚圈具有调心功能，两者可以有若干倾斜，因此消除了抛光过程中抛光盘可能出现的跳动、无法自传现象。4、定位精度高:本实用新型通过滚珠丝杠副和滚动直线导轨副来实现抛光盘的运动，传动方式中以极小的滚动摩擦代替了滑动摩擦，发热率大幅降低，保证了抛光盘具有高的定位精度和重复定位精度，同时消除了在传动过程中可能出现的爬行现象。5、随机误差小，人为因素影响小:本实用新型运用光栅尺来记录抛光盘运动的距离，消除了人为因素影响，同时由于光栅尺的清零功能，在径向上的任意一点都可以作为抛光盘的基准点，减小了抛光过程中的随机误差。
图1是本实用新型用于光学加工的可调节抛光系统的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本实用新型的铁笔头定位装置结构示意图；图4是抛光盘装置的结构示意图；图5是本实用新型的三维示意图；[0033]其中:1-三脚架，21-支承座，22-轴承，23-丝杠，24-螺母座，31-导轨，32-滑块，4-滑块与螺母座连接件，5-手轮，61-光栅尺座，62-光栅头，7-光栅头与螺母座连接件，8-抛光盘座圈与螺母座连接件，9-铁笔头定位装置，91-转换头，92-铁笔头定位座，10-抛光盘装置，101-抛光盘座圈，102-滚子，103-限制架，104-抛光盘滚圈，105-抛光盘。
具体实施方式
首先请参阅图1，本实用新型一种用于光学加工的可调节抛光盘，包括三脚架1、滚珠丝杠装置2、滚动直线导轨装置3、光栅尺6、铁笔头定位装置9和抛光盘装置10组成。滚珠丝杠装置2、滚动直线导轨装置3、光栅尺6均匀分布在在三脚架I的三个脚上，抛光盘装置10与滚珠丝杠装置2相连，而铁笔头定位装置9在三脚架I的中心位置。具体的安装如下:三脚架I的三个脚均匀分布互呈120度角，滚珠丝杠装置2安装在每个脚的中心线上，在其两端支承座21通过螺钉与三脚架I固定，必须保证支承座21孔的中心线与脚的中心线重合；轴承22放置在支承座21孔内，与其过盈配合；滚珠丝杠23的两端固定在轴承22内，同时在丝杠的末端配上一个手轮5，方便转动滚珠丝杠使抛光盘装置10沿径向移动，最终保证三个滚珠丝杠装置均匀分布互呈120度角。滚动直线导轨装置3安装在滚珠丝杠装置2的一侧，导轨31通过螺钉固定在三脚架I上，首先预紧固定螺钉，使导轨31与三脚架I紧密相接，将吸铁表座固定在螺母座24上，量表的指针顶在导轨基准侧面，从导轨的一端开始读取平行度，在保证平行度误差范围内顺次将螺钉拧紧固定好；滑块32可以在导轨31上直线移动，通过滑块与螺母座连接件4与螺母座24相连，保证螺母座24与滑块32能够平稳顺畅移动。光栅尺6安装在滚珠丝杠装置2的另外一侧，具有光信号接收，光电信号转换和数字信号输出功能。光栅尺座61的两端用螺钉固定在三脚架I上，其安装方法如同滚动直线导轨装置3的安装，要保证螺母座24与光栅尺座61的平行度要求。光栅头62可以在光栅尺座61上直线移动，通过光栅头与螺母座连接件7与螺母座24相连，保证螺母座24移动的距离在光栅尺中显示准确可靠。铁笔头定位装置9安装在三脚架I的中心位置。保证三脚架I的中心与铁笔头定位装置9的中心重合。转换头91直接通过螺纹与铁笔头定位座92配合固定。可以根据铁笔头的大小需要选用不同球头的转换头。抛光盘装置10安装在滚珠丝杠装置2的螺母座24上。滚子102倾斜排列在抛光盘滚圈104的滚道里呈球面，通过限制架103限位固定；抛光盘座圈101通过抛光盘座圈与螺母座连接件8与螺母座24相连，抛光盘座圈101与连接件8能通过松紧螺栓调节一定的角度；抛光盘105通过螺纹与抛光盘滚圈104配合固定，可以根据抛光的实际情况选用不同口径的抛光盘；抛光盘座圈101与抛光盘滚圈104完全分离，具有调心功能，两者可以有若干倾斜，工作时负载作用线与抛光盘可以形成一定角度。本实用新型装置的使用方法如下:在使用前，首先通过松紧螺栓调节好抛光盘座圈101与连接件8的角度，尽量使抛光盘座圈101与镜面保持垂直；在抛光盘滚圈104的滚道内涂上润滑油，减少球面滚子102在滚道内的摩擦力；根据铁笔头的大小选择相应的转换头91与铁笔头定位座92配合；根据镜面面形情况选择一定口径的抛光盘105与抛光盘滚圈104配合固定。以凹球面的非球面抛光为例，镜面检验完之后，可以得到镜面各个环带的高低，通过旋转手轮5，使三个抛光盘移动到需要抛光的高带上，机床铁笔头对准铁笔头定位座92，就可以打开抛光机进行抛光。在整个抛光过程中，抛光盘装置10具有调心功能，负荷作用线与抛光盘105形成一定角度，轴向负荷能力大，同时也可以承受一定的径向负荷，抛光盘不会出现跳动和无法自传现象。而且整个抛光盘装置10用滚动摩擦代替了滑动摩擦，抛光盘105自转速度明显增大，提高了抛光效率。抛光完一个环带，达到要抛光的面形要求之后，再通过旋转手轮5去抛光另外一个高带，方法如上，直到全部抛光完毕。本实用新型的主体结构尽量考虑刚度好，质量轻的材料，通过铁笔去调节压力，这样使用范围就更加广泛。本实用新型用光栅尺作为测距装置，在镜面环带控制要求不是很高的情况下，为了使整个系统简单化。可以用普通的刻度尺代替光栅尺。
权利要求1.一种用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于:包括三脚架(I)、铁笔头组件以及三组抛光装置，所述抛光装置包括滚珠丝杠组件、滚动直线导轨组件、测量组件、抛光组件； 所述三脚架(I)包括三个圆周均布的支撑板，所述支撑板的中心纵向设置有长条形孔，所述滚珠丝杠组件包括手轮(5 )、支承座(21)、轴承(22 )、丝杠(23 )以及螺母座(24)，所述支承座(21)固定在支撑板的纵向两端，所述手轮与丝杠的一端固连，所述丝杠(23)通过固定在支承座上的轴承(23)支撑于支承座(21)上，所述螺母座(24)套接在丝杠(23)上， 所述滚动直线导轨组件包括导轨(31)和滑块(32)，所述导轨(31)固定在支撑板上且位于滚珠丝杠组件的一侧，所述滑块(32)设置在导轨(31)上并沿导轨(31)运动，所述滑块(32)与螺母座(24)连接； 所述测量组件包括与螺母座(24)固连的位置指示装置、设置在滚珠丝杠组件另一侧且沿支撑板纵向布置的刻度装置，所述位置指示装置与刻度装置对应。
2.根据权利要求1所述的用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于: 所述抛光组件包括抛光盘座圈(101)、多个滚子(102)、限制架(103)、抛光盘滚圈(104)以及抛光盘(105)，所述抛光盘座圈(101)下底面和抛光盘滚圈(104)之间围成以球面方式布局的滚道，所述多个滚子(102)倾斜排列在所述滚道里，所述多个滚子通过设置在抛光盘滚圈(104)外侧的限制架(103)限位；所述抛光盘座圈(101)上端穿过支撑板中心的长条形孔后通过螺母座连接件(8)与螺母座(24)相连，所述抛光盘(105)通过螺纹与抛光盘滚圈(104)配合固定。
3.根据权利要求1所述的用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于:所述抛光组件包括抛光盘座圈(101)、推力调心滚子轴承以及抛光盘(105)，所述推力调心滚子轴承位于抛光盘座圈(101)下底面和抛光盘滚圈(104)之间；所述抛光盘座圈(101)上端穿过支撑板中心的长条形孔后通过螺母座连接件(8)与螺母座(24)相连，所述抛光盘(105)通过螺纹与抛光盘滚圈(104)配合固定。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于:所述位置指示装置为光栅头(62)以及数显屏，所述刻度装置为光栅尺座(61)。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于光学加工的可调节抛光系统，其特征在于:所述位置指示装置为机械指针，所述测量装置为刻度尺。
专利摘要本实用新型涉及一种用于光学加工的可调节抛光系统，包括三脚架、铁笔头组件以及三组抛光装置，抛光装置包括滚珠丝杠组件、滚动直线导轨组件、测量组件、抛光组件；支承座固定在支撑板的纵向两端，手轮与丝杠的一端固连，丝杠通过固定在支承座上的轴承支撑于支承座上，螺母座套接在丝杠上，导轨固定在支撑板上且位于滚珠丝杠组件的一侧，滑块设置在导轨上并沿导轨运动，滑块与螺母座连接；测量组件包括指示装置、设置在滚珠丝杠组件另一侧且沿支撑板纵向布置的刻度装置，位置指示装置与刻度装置对应。本实用新型解决了现有抛光方法的抛光效率低、应用具有局限性的技术问题，本实用新型的抛光效率高，抛光盘连续可调，运动平稳。
文档编号B24B13/01GK203003636SQ20122072524
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者丁蛟腾, 马臻, 许亮, 凤良杰 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所