[发明专利]一种振动复合柔性磨抛装置

说明书

本发明提供一种振动复合柔性磨抛装置，所述磨抛装置包括连接轴、背板、压电陶瓷、研磨盘以及研磨垫，所述背板固定在所述连接轴的一端，所述研磨盘固定在所述背板上；所述背板开设有容腔，所述背板的边缘朝向所述研磨盘凸起环形的固定部，所述研磨盘包括环形肩以及位于环形肩中部的凸台，所述环形肩与所述固定部固定连接，所述凸台与所述环形肩之间通过柔性铰链连接，所述容腔内对应所述凸台的位置设有所述压电陶瓷；所述研磨垫贴设在所述凸台上。本发明通过让凸台中部的振动幅度大于外围的振动幅度，有助于控制结构柔性和研磨的材料去除率。进一步，研磨垫的研磨面上开设有呈螺旋线分布的细沟槽使得研磨加工材料去除更佳均匀，提高研磨平面的磨抛质量。

技术领域

本发明涉及磨抛工具的领域，具体而言，涉及一种振动复合柔性磨抛装置。

背景技术

精密光整加工技术是为了适应现代精密工程与高端元器件制造需求而发展起来的一种先进制造技术，其目的是为了获得更高质量得元器件表面以满足如光学、电子、机械等行业得需求，可以说，当前精密光整加工技术已成为精密工程技术的主要研究方向之一，其开发的装备和工艺技术也成为机械制造、电子元器件、光学制造等行业必不可少的重要保障，在国防科学技术现代化和国民经济建设中发挥着至关重要的作用。

在对重要元器件表面得高精度加工过程中，磨削和抛光往往作为最后一道工序而益发显得举足轻重。因此，具备高效高质量研磨加工能力得研磨装备与技术是目前研发得热点。目前常用的研磨工具主要是采用平面研磨头，由Preston方程关于研磨材料去除率与研磨界面的相对速度和压力分布状态有关的性质分析可知，该平面研磨头在其旋转中心区域的切向速度较低，其材料去除率较低，因此，平面研磨头的材料去除率是一个关于旋转中心对称的“V”字行，这种材料去除率分布特性容易导致研磨垫磨损不均，而且平面研磨垫的材料去除率本身也较低，且不易加工磨粒和液体进入中心区。

发明内容

本发明提供了一种振动复合柔性磨抛装置，旨在改善现有的平面研磨头的中心区域磨抛速度低、材料去除率低的问题。

本发明是这样实现的：

一种振动复合柔性磨抛装置，所述磨抛装置包括连接轴、背板、压电陶瓷、研磨盘以及研磨垫，所述背板固定在所述连接轴的一端，所述研磨盘固定在所述背板上；所述背板开设有容腔，所述背板的边缘朝向所述研磨盘凸起环形的固定部，所述研磨盘包括环形肩以及位于环形肩中部的凸台，所述环形肩与所述固定部固定连接，所述凸台与所述环形肩之间通过柔性铰链连接，所述容腔内对应所述凸台的位置设有所述压电陶瓷；所述研磨垫贴设在所述凸台上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述研磨盘一体制成，所述研磨盘上开设环形凹槽，所述环形凹槽将所述环形肩与所述凸台分隔开来，所述环形凹槽处的厚度比所述环形肩与所述凸台的厚度薄，所述环形凹槽处形成柔性铰链。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述研磨盘为圆形盘，所述研磨盘相对的两面上分别开设有相对的设置的环形凹槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述背板为圆柱形，所述背板、所述研磨盘与所述连接轴同轴设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述压电陶瓷与所述研磨盘同轴设置，所述压电陶瓷与所述研磨盘连接并预紧；所述研磨盘朝向所述压电陶瓷开设有半球槽，所述压电陶瓷包括压电模块与半球体连接部，所述半球体连接部与所述半球槽配合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述研磨垫的研磨面上开设有呈螺旋线分布的细沟槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述细沟槽的宽度从中心处向外沿螺旋线的轨迹逐渐增大。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述螺旋线为阿基米德螺线。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述细沟槽的横截面为圆弧形、矩形或梯形。