本實(shí)用新型涉及超光滑光學(xué)表面加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種彈性發(fā)射拋光裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光學(xué)元件的面形精度、表面粗糙度、激光損傷閾值、亞表面損傷等要求日益提高，尤其在軟X射線光學(xué)系統(tǒng)、高精度激光陀螺、高能激光系統(tǒng)、信息及微電子等領(lǐng)域，要求光學(xué)元件的表面粗糙度RMS達(dá)到1nm甚至0.1nm。目前的超光滑光學(xué)表面加工技術(shù)有基于機(jī)械微切削原理的單點(diǎn)金剛石車銷、基于傳統(tǒng)游離磨料拋光發(fā)展來的計(jì)算機(jī)數(shù)控拋光、固定磨粒磨削、彈性發(fā)射拋光、浮法拋光、磁流變拋光以及由特種技術(shù)發(fā)展來的離子束拋光、等離子體輔助化學(xué)腐蝕等，可制造表面粗糙度RMS達(dá)到0.074nm的超光滑光學(xué)表面。其中，彈性發(fā)射拋光是利用流體動(dòng)力效應(yīng)獲得超光滑光學(xué)表面，其拋光機(jī)理是：拋光球或者拋光輪高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)拋光液流動(dòng)，拋光液中的納米拋光磨料以高動(dòng)能沖擊或擦過工件表面，產(chǎn)生微量的彈性破壞，破壞工件表面的原子結(jié)合，工件表面的原子脫離并被拋光液流體帶走，形成材料去除。彈性發(fā)射拋光過程中，拋光球或者拋光輪與工件表面存在間隔，是非接觸式拋光，納米拋光磨料對(duì)工件表面的沖擊或摩擦對(duì)材料內(nèi)部不產(chǎn)生錯(cuò)位和缺陷，避免了接觸式拋光產(chǎn)生的表面及亞表面損傷，從而獲得優(yōu)良的超光滑光學(xué)表面，表面粗糙度RMS可達(dá)0.1nm。

然而，目前的彈性發(fā)射拋光采用拋光工具采用的是拋光球或者拋光輪，存在以下缺點(diǎn)：1.拋光球或者拋光輪所能加工的面積小，拋光效率低，不適用于大口徑超光滑光學(xué)元件拋光；2.拋光不均勻，拋光球或者拋光輪只能進(jìn)行點(diǎn)帶式拋光，會(huì)在工件表面產(chǎn)生拋光紋路，降低了工件的面形精度而且增加了表面粗糙度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種彈性發(fā)射拋光裝置，該裝置采用拋光柱自轉(zhuǎn)和工件自轉(zhuǎn)的方式，使彈性發(fā)射拋光的面積大，適用于大口徑超光滑光學(xué)元件彈性發(fā)射拋光，消除點(diǎn)帶式拋光產(chǎn)生的拋光紋路，提高彈性發(fā)射拋光效率，提升面形精度及降低表面粗糙度，減少表面損傷。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型提供一種彈性發(fā)射拋光裝置，包括拋光柱自轉(zhuǎn)單元和工件自轉(zhuǎn)單元，所述拋光柱自轉(zhuǎn)單元包括拋光柱、拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和拋光柱升降結(jié)構(gòu)，所述拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括自轉(zhuǎn)軸、電機(jī)、同步輪、同步帶、軸承、支撐臂，所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)包括橫梁、導(dǎo)軌、導(dǎo)軌固定梁和氣缸，所述工件自轉(zhuǎn)單元包括工件自轉(zhuǎn)軸、工件夾持結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)液槽、集液槽和機(jī)臺(tái)，所述工件夾持結(jié)構(gòu)通過蝶形螺絲夾持工件，所述工件自轉(zhuǎn)軸上連接中間接頭，所述中間接頭連接所述儲(chǔ)液槽，所述儲(chǔ)液槽儲(chǔ)存拋光液浸沒工件上表面；所述工件自轉(zhuǎn)單元帶動(dòng)工件自轉(zhuǎn)，所述拋光柱自轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拋光液流動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行彈性發(fā)射拋光。

所述拋光柱安裝自轉(zhuǎn)軸，自轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置軸承，軸承安裝在支撐臂上；所述支撐臂有左支撐臂和右支撐臂，都連接在所述橫梁上，左支撐臂安裝電機(jī)、同步輪、同步帶和防護(hù)罩；所述電機(jī)安裝在所述左支撐臂內(nèi)側(cè)，所述同步輪安裝在所述左支撐臂外側(cè)，所述同步輪有兩個(gè)，分別為上同步輪和下同步輪，所述同步帶連接上同步輪和下同步輪；所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述上同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述上同步輪帶動(dòng)所述同步帶運(yùn)動(dòng)，所述下同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述拋光柱轉(zhuǎn)動(dòng)；所述防護(hù)罩覆蓋上同步輪、下同步輪和同步帶；所述左支撐臂和右支撐臂之間安裝擋板，所述擋板覆蓋所述拋光柱，阻擋流動(dòng)的拋光液飛濺；所述拋光柱為彈性材料，所述彈性材料為聚氨酯，所述拋光柱為圓柱形，其直徑為100毫米，其長(zhǎng)度為300毫米。

所述拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過橫梁安裝在拋光柱升降結(jié)構(gòu)上，所述橫梁左端安裝左支撐臂，所述橫梁右端安裝右支撐臂；所述導(dǎo)軌有兩個(gè)，分別為左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌固定梁上；所述導(dǎo)軌固定梁中部安裝氣缸，所述氣缸伸縮端連接所述橫梁中部；所述橫梁兩端設(shè)置有通槽，所述導(dǎo)軌固定梁安裝鎖緊螺絲連接橫梁；所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)通過所述氣缸伸縮實(shí)現(xiàn)所述拋光柱升降。

所述工件自轉(zhuǎn)單元中，所述工件自轉(zhuǎn)軸安裝在機(jī)臺(tái)上，所述機(jī)臺(tái)上設(shè)置有電機(jī)和減速機(jī)為所述工件自轉(zhuǎn)軸提供動(dòng)力；所述工件夾持結(jié)構(gòu)設(shè)置有工件盤，所述工件盤上貼有墊塊，所述工件盤通過螺絲連接工件盤接頭，所述工件盤接頭與中間接頭通過螺絲連接；所述儲(chǔ)液槽與中間接頭通過焊接連接，所述儲(chǔ)液槽邊緣設(shè)置有排液閥門；所述集液槽安裝在機(jī)臺(tái)上，位于儲(chǔ)液槽下方，可以收集所述儲(chǔ)液槽的排液閥門排出的拋光液；所述集液槽邊緣設(shè)置排液管，排出收集到的拋光液。

本實(shí)用新型的工作過程是：所述拋光柱自轉(zhuǎn)單元通過所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)升起后，將工件放置在所述工件盤上并通過所述蝶形螺絲夾緊，向所述儲(chǔ)液槽添加使拋光液浸沒工件，調(diào)節(jié)所述拋光柱下降，所述拋光柱與工件表面形成拋光間隙，拋光柱轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)拋光液流動(dòng)，工件轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件整個(gè)表面進(jìn)行彈性發(fā)射拋光。停止拋光時(shí)，先停止拋光柱自轉(zhuǎn)和工工件自轉(zhuǎn)，提起拋光柱，打開儲(chǔ)液槽的排液閥門排出拋光液，松開所述工件盤上的蝶形螺絲，取下工件。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型采用拋光柱自轉(zhuǎn)和工件自轉(zhuǎn)的方式，使彈性發(fā)射拋光的面積大，適用于大口徑超光滑光學(xué)元件彈性發(fā)射拋光，消除點(diǎn)帶式拋光產(chǎn)生的拋光紋路，提高彈性發(fā)射拋光效率，提升面形精度及降低表面粗糙度，減少表面損傷。

附圖說明

附圖是本實(shí)用新型的一種彈性發(fā)射拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中零部件及編號(hào)：1-拋光柱，2-支撐臂，3-軸承，4-同步輪，5-同步帶，6- 防護(hù)罩，7-鎖緊螺絲，8-電機(jī)，9-橫梁，10-導(dǎo)軌，11-通槽，12-導(dǎo)軌固定梁，13-工件，14-工件夾持結(jié)構(gòu)，15-工件盤接頭，16-儲(chǔ)液槽，17-自轉(zhuǎn)軸，19-排液閥門，20-工件盤，21-中間接頭，22-工件自轉(zhuǎn)軸，23-集液槽，24-排液管，25-機(jī)臺(tái)，26-氣缸。

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

如附圖，一種彈性發(fā)射拋光裝置，包括拋光柱自轉(zhuǎn)單元和工件自轉(zhuǎn)單元，所述拋光柱自轉(zhuǎn)單元包括拋光柱1、拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和拋光柱升降結(jié)構(gòu)，所述拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括自轉(zhuǎn)軸17、電機(jī)8、同步輪4、同步帶5、軸承3、支撐臂2，所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)包括橫梁9、導(dǎo)軌10、導(dǎo)軌固定梁12和氣缸26，所述工件自轉(zhuǎn)單元包括工件自轉(zhuǎn)軸22、工件夾持結(jié)構(gòu)14、儲(chǔ)液槽16、集液槽23和機(jī)臺(tái)25，所述工件夾持結(jié)構(gòu)14通過蝶形螺絲夾持工件，所述工件自轉(zhuǎn)軸上連接中間接頭21，所述中間接頭21連接所述儲(chǔ)液槽16，所述儲(chǔ)液槽16儲(chǔ)存拋光液浸沒工件13上表面；所述工件自轉(zhuǎn)單元帶動(dòng)工件13自轉(zhuǎn)，所述拋光柱1自轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拋光液流動(dòng)對(duì)工件13進(jìn)行彈性發(fā)射拋光。

所述拋光柱1安裝自轉(zhuǎn)軸17，自轉(zhuǎn)軸17兩端設(shè)置軸承3，軸承3安裝在支撐臂2上；所述支撐臂2有左支撐臂和右支撐臂，都連接在所述橫梁9上，左支撐臂安裝電機(jī)8、同步輪4、同步帶5和防護(hù)罩6；所述電機(jī)8安裝在所述左支撐臂內(nèi)側(cè)，所述同步輪4安裝在所述左支撐臂外側(cè)，所述同步輪有兩個(gè)，分別為上同步輪和下同步輪，所述同步帶5連接上同步輪和下同步輪；所述電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述上同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述上同步輪帶動(dòng)所述同步帶運(yùn)動(dòng)，所述下同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述自轉(zhuǎn)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，所述拋光柱1轉(zhuǎn)動(dòng)；所述防護(hù)罩覆6蓋上同步輪、下同步輪和同步帶；所述左支撐臂和右支撐臂之間安裝擋板27，所述擋板27覆蓋所述拋光柱1，阻擋流動(dòng)的拋光液飛濺；所述拋光柱1為彈性材料，所述彈性材料為聚氨酯，所述拋光柱1為圓柱形，其直徑為100毫米，其長(zhǎng)度為300毫米。

所述拋光柱自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過橫梁9安裝在拋光柱升降結(jié)構(gòu)上，所述橫梁9左端安裝左支撐臂，所述橫梁9右端安裝右支撐臂；所述導(dǎo)軌10有兩個(gè)，分別為左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌10安裝在導(dǎo)軌固定梁12上；所述導(dǎo)軌固定梁12中部安裝氣缸26，所述氣缸26伸縮端連接所述橫梁9中部；所述橫梁兩端設(shè)置有通槽11，所述導(dǎo)軌固定梁安裝鎖緊螺絲7連接橫梁；所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)通過所述氣缸26伸縮實(shí)現(xiàn)所述拋光柱升降。

所述工件自轉(zhuǎn)單元中，所述工件自轉(zhuǎn)軸22安裝在機(jī)臺(tái)25上，所述機(jī)臺(tái)25上設(shè)置有電機(jī)和減速機(jī)為所述工件自轉(zhuǎn)軸22提供動(dòng)力；所述工件夾持結(jié)構(gòu)設(shè)置有工件盤20，所述工件盤20上貼有墊塊，所述工件盤20通過螺絲連接工件盤接頭15，所述工件盤接頭15與中間接頭21通過螺絲連接；所述儲(chǔ)液槽16與中間接頭21通過焊接連接，所述儲(chǔ)液槽16邊緣設(shè)置有排液閥門19；所述集液槽23安裝在機(jī)臺(tái)25上，位于儲(chǔ)液槽16下方，可以收集所述儲(chǔ)液槽16的排液閥門19排出的拋光液；所述集液槽23邊緣設(shè)置排液管24，排出收集到的拋光液。

本實(shí)用新型的工作過程是：所述拋光柱自轉(zhuǎn)單元通過所述拋光柱升降結(jié)構(gòu)升起后，將工件13放置在所述工件盤20上并通過所述蝶形螺絲夾緊，向所述儲(chǔ)液槽16添加使拋光液浸沒工件，調(diào)節(jié)所述拋光柱1下降，所述拋光柱1與工件13表面形成拋光間隙，拋光柱1轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)拋光液流動(dòng)，工件13轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件13整個(gè)表面進(jìn)行彈性發(fā)射拋光。停止拋光時(shí)，先停止拋光柱自轉(zhuǎn)和工工件自轉(zhuǎn)，提起拋光柱1，打開儲(chǔ)液槽16的排液閥門19排出拋光液，松開所述工件盤20上的蝶形螺絲，取下工件13。

以上所述僅為本實(shí)用新型實(shí)施例，并非因此限定本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括的本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。