一種應用於雙軸研拋機的夾持工具的製作方法

2023-04-24 14:19:16 2

專利名稱：一種應用於雙軸研拋機的夾持工具的製作方法
技術領域：
本發明屬於研磨拋光領域，主要是涉及一種新型研磨拋光工具，尤其是涉及一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，可在普通擺軸研拋機上實現環拋機效果。
背景技術：
研磨拋光機是對金屬，晶體，陶瓷等材料進行精加工的重要儀器和設備。通過研磨去除材料表面的宏觀損傷層，使表面光滑平整，研磨是拋光的前一步，研磨後的物體再經過拋光能夠得到非常光潔的表面，粗糙度降低到很小的水平。尤其是在科研領域，拋光是提高物理特性進行精密加工的一種非常重要的方式。要達到超光滑拋光，對拋光碟，拋光方式都有著極高的要求。我們日常使用的研磨拋光機主要分兩種類型:擺軸式的和環拋式的，其中普通的單軸,雙軸，四軸擺動式研磨拋光機,其工作方式為電機帶動軸承使拋光研磨盤轉動，載物盤置於研拋盤上方，由擺軸帶動，在研拋盤轉動的同時，載物盤做偏心或Z字形擺動，擺幅和擺速可以進行調節。其缺點是由於存在力矩和力臂，在擺軸擺動的過程中被磨樣品的四周很容易出現研拋不均勻現象，進而造成面型惡化。如果使用浙青拋光碟，在拋光過程中和樣品的嚙合不好，或環境溫度控制不當等情況發生時，盤面會失去平整性，進而影響拋光效果。因此，眾多高精密光學元件的研拋都是在環拋機上進行。環拋機的優點在於可以在研磨拋光的同時對研拋盤進行修正。相對速度更加均勻。拋光模表面各部分依次外露，散熱更加容易。拋光模露出的空間位置固定，易實現自動拋光與拋光液的添加。那麼要在普通的擺動式雙軸研拋機上進行高面型精度的加工與環拋相比是相對困難的。如何在擺動式研拋機的條件下進行高精密加工是從業者和科研人員面臨的難題之一。環拋是精密光學加工中最為常用的一種技術。其研磨拋光的原理就是對研拋盤精度的保持，破壞和修復過程。通過修整盤不斷的對研拋模盤的修正，使被研拋對象達到非常高的面型精度和超低的表面粗糙度，而且光學平面度的獲得不主要依靠工具機的精度，而是依靠研拋盤精度的傳遞。

發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的不足而提供一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，可以在普通擺動式研拋機上實現環形拋光的效果，解決了擺動式研拋機容易造成面型不好的難題，提高了加工精度。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，包括:中央套筒:開設有圓孔，該圓孔內設置緊固C型黃銅圈；半圓弧形支架:對稱設置在中央套筒的兩側，支架上開設有帶螺紋的絲孔；軸承部件:連接在半圓弧形支架上。作為優選的實施方式，中央套筒通過圓孔使夾持工具與連接的研拋機的擺臂支杆呈垂直狀態。
作為優選的實施方式，對稱設置的半圓弧形支架呈S形。作為優選的實施方式，每個半圓弧形支架上均有帶螺紋的絲孔，孔與孔之間密集排布。作為更加優選的實施方式，半圓弧形支架上每隔3mm開設一帶螺紋的絲孔。作為優選的實施方式，軸承部件推動研拋機的修正盤和樣品盤轉動，同時在研磨拋光碟的摩擦力的作用下，修正盤和樣品載物盤還可以進行自轉。如果需要可以根據研磨拋光碟大小另行增加半圓弧形支架的數目，以同時進行2個或以上樣品研磨拋光。可大幅提高拋光質量以及研磨拋光效率。作為優選的實施方式，軸承部件連接在絲孔中，間距由修整盤和載物盤大小而定。作為更加優選的實施方式，軸承部件為帶螺杆的軸承，所述的螺杆固定連接在絲孔中。作為更加優選的實施方式，軸承為滾珠軸承、滾軸軸承、無油軸承或轉輪。作為更加優選的實施方式，螺杆下端以尤裡膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀。作為優選的實施方式，每根半圓弧形支架上對稱連接數個軸承部件。作為更加優選的實施方式，每根半圓弧形支架上對稱連接兩個軸承部件。使用時，首先將研拋機擺臂中心支杆對準研拋盤中心位置。通過模擬修整盤和載物盤工作範圍確定夾具上每端半圓弧形支架所應安裝軸承滾輪位置。根據修整盤的外徑尺寸以及載物盤外徑確定滾輪間的距離。然後在兩端的半圓弧形支架上安裝帶膠圈的軸承部件，通過螺母鎖定位置，每個半圓弧形支架上安裝兩個軸承部件，使二者儘量保持同一水平高度。半圓弧形支架本身為剛性一體化部件，可以保持兩個軸承部件之間的平行度。將夾具中央圓孔對準擺動式研拋機直臂前端的豎杆，套入後根據距離研拋盤的距離設定緊固位置，利用內六角緊固螺釘鎖死，調整好高度後固定擺臂。考慮到精密研磨拋光中對面型的要求，以及設備加工中的誤差，半圓弧形支架固定在中央柱體的位置被設定為底部，以保持兩端半圓弧形支架在同一水平面。半圓弧形支架上絲孔的設計可以滿足在垂直方向上進行更加精確的調節，避免通孔結構對軸承部件高低位置調節的粗放性。密集的絲孔可以更加精細的調節軸承部件之間間距。為保證研磨拋光時工具本身的掉落金屬異物，夾具通體構造材料採用不鏽鋼，並在邊緣進行倒角處理，以免擦傷操作人員。中央套筒內部設計有C型結構的黃銅圈，具有足夠高的硬度和適度的彈性形變能力，當夾具在不同搖擺式雙軸研拋機上使用時，可以自適應不同直徑的支杆，並保持很好的緊固性。與現有技術相比，本發明以極小的成本代價，使傳統的搖擺式雙軸研拋機具有環形研拋機的性能，而不需做任何改動。結構簡單，可操作性強，效果突出。可調節性好，能根據不同研拋盤的直徑和尺寸調節推動轉軸間距離，而不必重新設計加工夾具，適應性非常廣。能精細的調節每側半圓弧形支架上平行的軸承部件的高低，同時由於一體化設計，可以很容易保證轉軸之間的平行度，避免將推動軸承部件之間的不平衡轉化為載物盤的高低力矩，從而進一步保證了面型，具有很好的加工精度。推動修整盤和載物盤的軸承滾輪採用進口精密軸承，保證了轉動的平穩性，具有一定厚度的不鏽鋼材質也保證了夾具本身具有很高的強度，從而使整個夾具在運行過程中擁有非常好的穩定性。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為軸承部件的剖視結構示意圖；圖3為C形黃銅圈的結構示意圖。圖中，I為中央套筒、2為C形黃銅圈、3為緊固螺釘孔、4為半圓弧形支架、5為絲孔、6為軸承部件、61為螺杆、62為膠圈滾輪。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，其結構如圖1所示，包括中央套筒1、C形黃銅圈2、緊固螺釘孔3、半圓弧形支架4、絲孔5、軸承部件6。其中，中央套筒1、C形黃銅圈2以及兩側對稱設置的半圓弧形支架4構成了夾持工具的主體部分。在中央套筒I上開設有圓孔，以通用雙軸搖擺研拋機擺臂支杆直徑為標準，通過這個孔徑使夾具與擺臂支杆成垂直狀態。C形黃銅圈2的結構如圖2所示，設置在圓孔內，從而能夠適應更小內徑支杆。中央套筒I內還開有緊固螺釘孔3，緊固螺釘可以根據實際需要更換為內六角內嵌式沉頭螺釘，兩側的雙孔設計可以更好的鎖止夾具與支杆間相對運動。半圓弧形支架4上在保證強度的前提下每隔3mm設有帶螺紋的絲孔5，通過絲孔5固定軸承部件6，密集的絲孔5可以更加精細的調節滾輪之間的間距以適應不同尺寸修整盤和載物盤。軸承部件6的結構如圖3所示，為帶螺杆61的軸承，螺杆61下端以尤裡膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀的膠圈滾輪62。螺杆61通過本身的螺母和墊片在半圓弧形支架4上固定。然後通過下端的膠圈滾輪62推動修整盤和載物盤相對於研拋盤的旋轉做前向運動，同時在摩擦力的作用下修整盤和載物盤將會與膠圈滾輪之間發生相對滾動，在軸承部件6的帶動下產生自轉，由於修整盤和載物盤平行分立與研拋盤的兩端，其中心線將通過夾具中心，從而使樣品在被研磨和拋光的同時，不斷修整研磨母盤，最終達到高精密的加工效果。由於設計了帶螺紋的絲孔5，避免了通孔結構的粗糙，因而整個工件對本身的加工精度要求不高，具有了很好的可適性。可以在普通搖擺式雙軸拋光機上使用本發明，它可以在對樣品進行研磨拋光的同時，對研磨拋光碟進行修正，使普通搖擺式拋光機達到環拋機的作用效果。另外對本發明的材質、外形(圓弧或直線型，方形等)、尺寸以及飛翼支架數目變換的選擇，開孔或開槽方式的變動，從而適應不同的工作環境。
權利要求
1.一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，該夾持工具包括: 中央套筒:開設有圓孔，該圓孔內設置緊固C型黃銅圈； 半圓弧形支架:對稱設置在中央套筒的兩側，支架上開設有帶螺紋的絲孔； 軸承部件:連接在半圓弧形支架上。
2.根據權利要求1所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的中央套筒通過圓孔使夾持工具與連接的研拋機的擺臂支杆呈垂直狀態。
3.根據權利要求1所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，對稱設置的半圓弧形支架呈S形。
4.根據權利要求1或3所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的半圓弧形支架上每隔3mm開設一帶螺紋的絲孔。
5.根據權利要求4所述的一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的軸承部件連接在絲孔中。
6.根據權利要求5所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的軸承部件為帶螺杆的軸承，所述的螺杆固定連接在絲孔中。
7.根據權利要求6所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的軸承為滾珠軸承、滾軸軸承、無油軸承或轉輪。
8.根據權利要求5所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的螺杆下端以尤裡膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀。
9.根據權利要求5-8中任一項所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，所述的軸承部件推動研拋機的修正盤和樣品盤轉動。
10.根據權利要求5-8中任一項所述的應用於雙軸研拋機的夾持工具，其特徵在於，每根半圓弧形支架上對稱連接數個軸承部件，優選兩個。
全文摘要
本發明涉及一種應用於雙軸研拋機的夾持工具，包括開設有圓孔的中央套筒，圓孔內設置緊固C型黃銅圈，對稱設置在中央套筒的兩側的半圓弧形支架，支架上開設有帶螺紋的絲孔以及接在半圓弧形支架上的軸承部件。與現有技術相比，本發明在研磨或拋光碟上可以在研磨或拋光的時候，樣品盤在轉動前進的同時，還可以推動修整盤旋轉前進，達到邊修邊拋的效果。本發明結構簡單，通過不鏽鋼器件實現。與現有工具相比能大大提高在普通擺軸式拋光機上的研磨拋光效果，可操作性強，可靠行高，對應用環境沒有額外的要求，非常適合實驗室高精度研磨拋光需求和規模化生產的改造。
文檔編號B24B37/27GK103121190SQ201310024139
公開日2013年5月29日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者朱傑, 張志萌, 王曉強, 王佔山 申請人:同濟大學