[发明专利]一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机

权利要求书

1.一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机，其特征在于：包括底座(1)、主轴(2)、抛光盘(3)、支撑单元、进给单元、测量单元、修整单元和计算机；所述的底座(1)为三角形结构，其上表面具有四个安装面，四个安装面通过一次走刀加工而成，其中一个安装面位于中心处用于安装主轴(2)，其余三个安装面位于三个角用于安装支撑单元；抛光盘(3)的直径大于等于20000mm，安装在主轴(2)的上方且与主轴(2)同轴，主轴(2)为抛光盘(3)的旋转提供动力；

所述的进给单元、测量单元与修整单元分别安装在支撑单元上；

所述的支撑单元包括立柱(4)、调整垫铁(5)、梁架(6)、中心支柱(7)和分离器(8)；所述的立柱(4)有三根、三根立柱(4)分别安装在底座(1)的三个角上，每个立柱(4)的上表面都安装调整垫铁(5)，调整垫铁(5)的上表面安装梁架(6)，梁架(6)是由三条横梁焊接而成的Y形结构，三条横梁与三根立柱(4)相对应；三个调整垫铁(5)用于调整梁架(6)的水平状态；中心支柱(7)安装在底座(1)的中心处，贯穿主轴(2)与抛光盘(3)的中心孔；中心支柱(7)的上表面安装分离器(8)，分离器(8)的上表面与梁架(6)下表面相连；在抛光机加工过程，分离器(8)的下端与中心支柱(7)连接，用于支撑梁架(6)；在更换抛光盘(3)上的抛光垫的时候，分离器(8)的下端与中心支柱(7)分离形成空隙，方便抛光垫的置入；

所述的进给单元包括进给电机(9)、进给丝杠(10)、进给滑台(11)、进给导轨(12)、主动轮电机(13)、主动轮(14)、从动轮(15)与工件(16)；所述的进给单元有两套，分别安装在梁架(6)的第一横梁和第二横梁的侧面；进给电机(9)带动进给丝杠(10)旋转，从而驱动进给滑台(11)沿进给导轨(12)移动；进给滑台(11)的下部与水平圆弧状支架连接，水平圆弧状支架的下部安装有一个主动轮(14)和两个从动轮(15)；所述的主动轮(14)和两个从动轮(15)与工件(16)滚动接触，所述的主动轮(14)与主动轮电机(13)连接、通过摩擦力驱动工件(16)自转；从动轮(15)用于限制工件(16)的位置，使其无法脱离进给单元；

所述的进给单元在抛光加工过程中，既通过主动轮电机(13)驱动工件(16)自转，又通过进给电机(9)驱动工件(16)沿抛光盘(3)的径向往复运动；

所述的测量单元包括气浮转台(17)、摆臂(18)与位移传感器(19)，所述的气浮转台(17)是一种高精度回转平台，通过压缩空气维持其轴向跳动在1μm之内；所述的气浮转台(17)安装在梁架(6)的第三横梁下部，气浮转台(17)的回转轴与抛光盘(3)表面垂直；所述的摆臂(18)的一端固定在气浮转台(17)的回转台面上、另一端安装位移传感器(19)；位移传感器(19)用于测量抛光盘(3)表面的高度值，测量精度为1μm；

在抛光机加工过程中，通过抛光盘(3)旋转以及摆臂(18)摆动的联动，位移传感器(19)测量抛光盘(3)全口径范围内若干点的高度值，且测量点的分布呈螺线形；计算机将位移传感器(19)测量的高度值拟合出曲面并计算出抛光盘(3)表面的平面度；

所述的修整单元包括水平电机(20)、水平丝杠(21)、水平导轨(22)、水平滑台(23)、竖直电机(24)、竖直丝杠(25)、竖直导轨(26)、竖直滑台(27)、电主轴(28)与砂轮(29)；所述的修整单元安装在梁架(6)的第三横梁的侧面；所述的水平导轨(22)与抛光盘(3)表面平行、固定在第三横梁的侧面，水平电机(20)带动水平丝杠(21)转动，从而带动水平滑台(23)沿着水平导轨(22)滑动；所述的竖直导轨(26)与抛光盘(3)表面垂直，固定在水平滑台(23)上；竖直电机(24)带动竖直丝杠(25)转动，从而带动竖直滑台(27)沿着竖直导轨(26)滑动；所述的竖直滑台(27)上安装电主轴(28)，电主轴(28)的中心轴线与抛光盘(3)表面垂直；在电主轴(28)的下端安装砂轮(29)，砂轮(29)的端面与抛光盘(3)表面平行。

2.根据权利要求1所述的一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机，其特征在于：所述的摆臂(18)的长度为抛光盘(3)半径的一半。