[发明专利]一种大气等离子体射流加工对刀装置

说明书

技术领域

本发明涉及精密光学加工领域，特别是一种大气等离子体射流加工对刀装置。

背景技术

采用大气等离子体加工方法加工光学镜片，去除速率高，而且不产生亚表层损伤，属于与一种无亚表层损伤加工方法，这种方法能够实现高精度曲面加工，采用大气等离子体加工方法加工工件时，首先要实现准确对刀。

加工工件时，该方法的工作气体产生等离子体射流，喷射到工件表面，从而实现加工。然而，由于等离子体射流是一种流体，无法采用传统的接触式对刀，而且由于其存在多种活性粒子，存在光子激发，具有特定的光谱特性，也无法采用光电式对刀方式。

因此，如何解决大气等离子体射流的对刀问题，如何开发设计一种可以准确得到等离子体射流的中心、完成射流对刀的大气等离子体射流加工对刀装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决大气等离子体射流的对刀问题，也是为了满足对能够准确得到等离子体射流的中心、完成射流对刀的大气等离子体射流加工对刀装置的需求，提出了一种大气等离子体射流加工对刀装置。

一种大气等离子体射流加工对刀装置，它包括机床5，机床5包括机床控制系统5-1和等离子体射流发射装置5-2；机床控制系统5-1用于记录机床5的工作台的移动距离；等离子体射流发射装置5-2位于机床5的工作台上方；

它还包括基座1、熔石英片2、连接管3及压强传感器4；

基座1的上表面设有凹槽，熔石英片2固定设置在基座1的凹槽内，熔石英片2的中心位置开设有通孔2-1；

基座1上表面开有通道1-4，通道1-4包括竖直通道1-4-1和水平通道1-4-2；竖直通道1-4-1和水平通道1-4-2构成L型，竖直通道1-4-1的一端与所述通孔2-1连通，水平通道1-4-2的一端贯通基座1的外侧面，且与连接管3的一端连通；连接管3的另一端设置有压强传感器4；压强传感器4用于记录等离子体射流发射装置5-2的等离子体射流的压强数据，并将该等离子体射流的压强数据发送至机床控制系统5-1。

一种大气等离子体射流加工对刀装置，基座1内设有冷却腔1-3，且位于通道1-4的下方；基座1外侧面设有与冷却腔1-3连通的进水口1-1和出水口1-2；冷却腔1-3用于通入冷水，冷却熔石英片2；

进水口1-1和出水口1-2用于使冷水从冷却腔1-3进出。

一种大气等离子体射流加工对刀装置，所述通孔2-1的直径为0.5mm-2mm。

本发明所采取的技术方案是：一种大气等离子体射流加工对刀装置，包括基座、熔石英片、连接管及压强传感器；所述基座的上表面设有凹槽，所述熔石英片固定设置在基座的凹槽内，熔石英片上开设有通孔，所述基座内上部设有通道，所述通道为L型，所述通道的一端与所述通孔连通，通道的另一端贯通基座的外侧面并与连接管的一端连接，所述连接管的另一端与压强传感器连接。

本发明的有益效果在于：

1.本发明中，基座放置在机床的工作台上，并随工作台移动。工作台移动，使等离子体射流发射装置位于基座上的熔石英片的通孔的上方，且位于以通孔的中心为圆心的直径10mm的圆形范围内；等离子体射流发射装置工作，发射出等离子体射流，压强传感器记录等离子体射流的压强数据，并将该压强数据发送至机床控制系统；然后工作台先进行X轴向运动，再进行Y轴向运动，通过机床控制系统记录工作台的X轴向运动距离和Y轴向运动距离，机床控制系统绘制X轴方向压强-位置曲线和Y轴方向压强-位置曲线，并根据求取最大值法获得所述X轴方向压强-位置曲线最高点对应的X坐标，即为X轴方向射流位置X0和所述Y轴方向压强-位置曲线最高点对应的Y坐标，即为Y轴方向射流位置Y0，坐标(X0，Y0)即为等离子体射流中心位置坐标，完成了大气等离子体射流的对刀。

本发明解决了大气等离子体射流的对刀问题，满足了对能够准确得到等离子体射流的中心、完成射流对刀的大气等离子体射流加工对刀装置的需求。

2.由于在基座内下部设有冷却腔，使得本发明的装置能够应用在多种温度等离子体射流对刀中；通过后续数据处理，使得组装大气等离子体射流加工对刀装置重复性较好，能够保证对刀的重复定位精度为0.2mm。

3.本发明基于其流体特性，利用了等离子体射流压强分布特点，准确得到等离子体射流的中心，完成射流对刀。

4.本发明采用常见的压强传感器，结构简单，成本较低，有利于实现商品化。

本发明适用于其他需要对刀的场合。

附图说明