一種螺旋形研磨盤的製作方法
2023-06-23 11:32:31
一種螺旋形研磨盤的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種螺旋形研磨盤，適用於光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。它包括研磨盤、轉動裝置和工件進給機構，研磨盤的底部連接轉動裝置，研磨盤表面上裝有螺旋形擋板,研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化；工件在工件進給機構的帶動下沿著螺旋形擋板運動。本發明結構簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過螺旋形研磨盤的磨料粒度梯度化設計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨拋光碟轉動的時候工件也會跟著自轉運動，二者的共同作用下可實現待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質量。
【專利說明】一種螺旋形研磨盤
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種螺旋形研磨盤，適用於光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。
【背景技術】
[0002]研磨是利用塗敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工(如切削加工)。研磨可用於加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達IT5?01，表面粗糙度可達Ra0.63?0.01微米。
[0003]拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤(消光)。
[0004]當我們需要對代加工工件進行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或強化其表面的加工過程，通常同時採用研磨和拋光。傳統的利用研磨盤或者拋光碟的光整系統將研磨與拋光工序分開，使得由研磨過度到拋光時系統需要將研磨盤更換為拋光碟，很難提升加工效率。即使是單一的研磨加工，單一磨粒粒度的研磨盤也並不能使工件完全達到所需的表面粗糙度或者需要很長的加工時間。且傳統的研磨和拋光系統，加工時需要人為添加砝碼或由工件和承託工件的器件本身的重力來決定施加於工件表面與研磨盤(或拋光碟)表面的壓力，這使得所是施加的壓力不能根據加工需求得到動態調節而且無法得到低於工件和承託工件的器件本身的重力的壓力，在更換研磨盤或拋光碟後需添加或者更換砝碼，由於砝碼的質量固定，很難實現施加壓力的連續變化，從而影響了加工質量，並且受人為因素影響大，很難實現自動化。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術加工中存在的加工效率低、自動化程度不高、拋光和研磨加工需要分開等缺點，本發明提供一種可以集粗磨、精磨、粗拋、精拋為一體的一種螺旋形研磨盤。
[0006]為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是:一種螺旋形研磨盤，包括研磨盤、轉動裝置和工件進給機構，研磨盤的底部連接轉動裝置，研磨盤表面上裝有螺旋形擋板，研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化；
[0007]工件進給機構包括工件安裝頭、工件安裝軸、滑臺、氣缸、氣缸座、直線導軌和滾珠絲槓，滑臺連接水平放置的滾珠絲槓和直線導軌，滾珠絲槓和直線導軌平行放置，滾珠絲槓的一端連接驅動裝置，滑臺在滾珠絲槓和直線導軌的作用下在水平放下移動；
[0008]滑臺上設有豎直向下的軸孔，工件安裝軸穿過滑臺上的軸孔，工件安裝軸的底部通過軸承連接工件安裝頭；工件安裝軸的頂部通過聯軸器連接氣缸的活塞杆，氣缸通過氣缸座固定在滑臺上。
[0009]進一步的，轉動裝置由電機和減速器組成，並與用於控制電機轉速的轉動控制機構相連。
[0010]進一步的，研磨盤的盤面粒度隨著螺旋形擋板變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
[0011]進一步的，驅動裝置由電機、減速器和控制器組成。
[0012]進一步的，滑臺與工件安裝軸通過軸承連接。
[0013]本發明的技術構思為:利用螺旋形研磨盤對工件進行連續加工，將研磨盤盤的粒度從外圈從內圈依次增加，可以對工件進行由粗磨、到精拋不同程度的加工；研磨盤上設有螺旋形擋板，可以防止加工的時候磨屑濺落到相鄰的區域；工件進給機構由可以被滾珠絲槓左右帶動的滑臺和安裝在滑臺上可以被氣缸上下帶動的工件安裝軸構成，當開始研磨的時候，研磨盤在底部驅動電機的驅動下轉動，工件安裝頭在工件進給機構的作用下移動到研磨盤內，工件安裝頭在進入研磨盤後與研磨盤上的擋板接觸，研磨盤轉動時工件安裝頭在水平方向上會跟隨著擋板運動，工件安裝頭的運動可以帶動整個工件進給系統繞著旋轉座旋轉，從而實現了工件安裝頭從螺旋形研磨盤外圈到內圈的運動；工件安裝頭的自轉和研磨盤的轉動二者相互作用，可以實現待加工表面的加工紋理無序化。上述系統在氣缸座的作用下上下運動，從而實現工件安裝頭進入研磨盤與離開研磨盤。
[0014]與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明結構簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過螺旋形研磨盤的磨料粒度梯度化設計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨拋光碟轉動的時候工件也會跟著自轉運動，二者的共同作用下可實現待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明一種螺旋形研磨盤的結構示意圖。
[0016]圖2是本發明一種螺旋形研磨盤結構示意圖俯視圖。
[0017]圖3是本發明工件進給機構的局部放大圖。
[0018]圖4是本發明工件安裝頭的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
[0020]結合圖1、圖2、圖3和圖4，一種螺旋形研磨盤，包括研磨盤1、轉動裝置和工件進給機構2，研磨盤I的底部連接轉動裝置，轉動裝置由電機和減速器組成，並與用於控制電機轉速的轉動控制機構相連，研磨盤I表面上裝有螺旋形擋板3，研磨盤I的表面粒度隨著螺旋形擋板3梯度式變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
[0021]工件進給機構2包括工件安裝頭4、工件安裝軸5、滑臺13、氣缸6、氣缸座7、直線導軌8和滾珠絲槓9，滑臺13的水平方向上設有一個螺紋孔和一個通孔，螺紋孔與滾珠絲槓9配合，滾珠絲槓9穿過滑臺13上的螺紋孔，直線導軌8穿過滑臺13上的通孔，滾珠絲槓9和直線導軌8平行放置，滾珠絲槓9的一端連接驅動裝置，驅動裝置由電機、減速器和控制器組成。驅動裝置帶動滑臺13在滾珠絲槓9和直線導軌8的共同作用下在水平放下移動。
[0022]滑臺13上設有豎直向下的軸孔，工件安裝軸5穿過滑臺13上的軸孔，工件安裝軸5的底部通過軸承11連接工件安裝頭4 ;工件安裝軸5的頂部通過聯軸器12連接氣缸6的活塞杆，氣缸6通過氣缸座7固定在滑臺13上。
[0023]滑臺13與工件安裝軸5通過軸承連接，防止工件安裝軸5在加工的時候竄動影響研磨的精度。
[0024]應當理解的是，本發明的上述【具體實施方式】僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【權利要求】
1.一種螺旋形研磨盤，包括研磨盤、轉動裝置和工件進給機構，研磨盤的底部連接轉動裝置，其特徵在於:所述研磨盤表面上裝有螺旋形擋板，所述研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化； 所述工件進給機構包括工件安裝頭、工件安裝軸、滑臺、氣缸、氣缸座、直線導軌和滾珠絲槓，所述滑臺連接水平放置的滾珠絲槓和直線導軌，所述滾珠絲槓和直線導軌平行放置，滾珠絲槓的一端連接驅動裝置，滑臺在滾珠絲槓和直線導軌的作用下在水平放下移動； 所述滑臺上設有豎直向下的軸孔，所述工件安裝軸穿過滑臺上的軸孔，所述工件安裝軸的底部通過軸承連接工件安裝頭；所述工件安裝軸的頂部通過聯軸器連接氣缸的活塞杆，所述氣缸通過氣缸座固定在滑臺上。
2.根據權利要求1所述的一種螺旋形研磨盤，其特徵在於:所述轉動裝置由電機和減速器組成，並與用於控制電機轉速的轉動控制機構相連。
3.根據權利要求1所述的一種螺旋形研磨盤，其特徵在於:所述研磨盤的盤面粒度隨著螺旋形擋板變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
4.根據權利要求1所述的一種螺旋形研磨盤，其特徵在於:所述驅動裝置由電機、減速器和控制器組成。
5.根據權利要 求1所述的一種螺旋形研磨盤，其特徵在於:所述滑臺與工件安裝軸通過軸承連接。
【文檔編號】B24B37/16GK103894922SQ201410080851
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】王亞良, 金明生, 張利, 張瑞 申請人:浙江工業大學