[发明专利]一种具有多级结构的研磨抛光盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多级结构的研磨抛光盘，适用于光学元件、非晶薄膜衬底等工件表面的研磨与抛光加工。

背景技术

研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米。

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。

当我们需要对代加工工件进行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或强化其表面的加工过程，通常同时采用研磨和抛光。传统的利用研磨盘或者抛光盘的光整系统将研磨与抛光工序分开，使得由研磨过度到抛光时系统需要将研磨盘更换为抛光盘，很难提升加工效率。即使是单一的研磨加工，单一磨粒粒度的研磨盘也并不能使工件完全达到所需的表面粗糙度或者需要很长的加工时间。且传统的研磨和抛光系统，加工时需要人为添加砝码或由工件和承托工件的器件本身的重力来决定施加于工件表面与研磨盘（或抛光盘）表面的压力，这使得所是施加的压力不能根据加工需求得到动态调节而且无法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的压力，在更换研磨盘或抛光盘后需添加或者更换砝码，由于砝码的质量固定，很难实现施加压力的连续变化，从而影响了加工质量，并且受人为因素影响大，很难实现自动化。

专利号CN201110200490.6公开了一种气浮式无摩擦气缸，它包括气缸体以及、活塞以及活塞杆，前端盖包括前端盖壳体和空气轴承，前端盖壳体上设有轴承进气口和前端进气口，后端盖包括后端盖壳体，后端盖壳体上设有后端进气口，活塞杆穿过空气轴承与活塞连接；活塞由活塞主体、活塞前端盖和活塞后端盖组成，活塞主体圆周方向上设有若干出气孔，出气孔内设有喷气嘴，活塞前端盖和活塞后端盖上均设有单向阀机构。本发明通过空气轴承有效地实现了活塞杆与前端盖的零摩擦，通过带出气孔的活塞有效的实现了活塞外壁与气缸缸筒内壁之间的零摩擦，极大地提高了本发明的工作效率，节省了能耗。本发明采用了无摩擦气缸。

发明内容

为了克服现有技术加工中存在的加工效率低、自动化程度不高、抛光和研磨加工需要分开等缺点，本发明提供一种可以集粗磨、精磨、粗抛、精抛为一体的一种具有多级结构的研磨抛光盘。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有多级结构的研磨抛光盘，包括研磨抛光盘、滑台、工件安装轴、转动装置、无摩擦气缸和工件安装头，滑台装在研磨抛光盘的上方并可以沿着水平方向移动，滑台上设有安装孔，工件安装轴穿过安装孔，研磨抛光盘的底部连接转动装置，所述研磨抛光盘上设有多层环形的挡板，所有挡板均与研磨抛光盘同轴心，挡板固定在研磨抛光盘上，挡板由内到外半径逐渐增加，挡板将研磨抛光盘从内到外分成多个环形区域，磨料涂覆于环形区域内，环形区域内磨料的粒度由外至内逐渐增加；

每个挡板上均设有开关门；工件安装轴的底部通过轴承连接叶轮，叶轮底部连接工件安装头；工件安装轴的顶端连接无摩擦气缸的气缸塞，气缸塞套装在无摩擦气缸内；无摩擦气缸固定在滑台上；滑台连接水平放置的滚珠丝杠和直线导轨，滚珠丝杠和直线导轨平行放置，滚珠丝杠的一端连接驱动装置，滑台在滚珠丝杠和直线导轨的作用下水平移动；滑台上装有喷液管，喷液管的喷液嘴正对叶轮的叶片，喷液管喷出的冷却液带动叶轮转动同时对工件冷却；研磨抛光盘表面布设有用于流通冷却液的导流槽，导流槽通过开关门相互连通。

进一步的，转动装置由电机和减速器组成，并与用于控制电机转速的转动控制机构相连。

进一步的，粗磨圈、精磨圈、粗抛圈和精抛圈的磨料粒度均不相同。

进一步的，驱动装置由电机、减速器和控制器组成。

进一步的，双向受力气缸通过气缸座固定在滑台上。

进一步的，滑台与工件安装轴通过空气轴承连接。