[实用新型]一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置

说明书

一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置，所述抛光装置安装在数控机床上，所述抛光装置通过数控机床实现X轴和Y轴方向的运动；所述抛光装置包括工具头、抛光机构、控制电机、抛光液供给装置；所述工具头固定安装在所述数控机床的主轴下方，所述工具头通过所述主轴实现旋转运动以及Z轴方向上下移动，熔融石英玻璃通过石蜡均匀贴附在所述工具头下表面上。本实用新型所述的用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置，结构简单，自动化程度高，采用磁流变抛光的方式，不仅提高了加工效率，保证熔融石英玻璃的面型精度的同时还能获得纳米以及亚纳米级粗糙度高质量表面，应用前景广泛。

技术领域

本实用新型涉及抛光装置技术领域，具体涉及一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置。

背景技术

石英玻璃是由纯天然水晶、硅石和富含石英的岩提取的高纯石英或人工合成原料经过高温熔化而制得，该材料在现代技术中应用十分广泛，为光纤通信、电光源、载人航天等重要领域提供了各种各样的关键材料，在激光、半导体工业等高科技领域也广泛使用。石英玻璃是玻璃材料中性能最好的材料，以其优于其他材料的各种特殊性能，抗压强度高、膨胀系数低、抗热振性能强、化学性能稳定以及介电场强度高，具有“玻璃之王的美誉。

随着光学与电子信息科学、材料加工与制造科学的不断融合，石英玻璃在国防、航天、能源、民用等领域的应用也越来越广泛，要求石英玻璃元件具有更高的加工精度和表面质量。在国防工业领域，激光制导中所用的许多激光元件如激光反镜、激光陀螺腔体、非球面透镜等均采用高精度玻璃器件，这些元件的超精密加工精度将直接影响着制导的精度；在民用工业领域，手机的光电模组、摄像机、照相机等成像设备、医疗设备和通信装置等上面的各种透镜，特别是光学曲面透镜都要求有很高的形状精度与表面质量。

现阶段，为获得符合要求的石英玻璃（光学元件）通常需要以下三个工序:第一步工序是使用固着磨粒的砂轮对样品工件进行精密磨削，能够在较高的材料去除率下，实现较小的表面粗糙度和较低的亚表层损伤。第二步工序是精密研磨加工，以去除材料上一道工序造成的损伤层的同时并提高工件的面型精度。第三步工序是超精密抛光，是进一步降低材料的表面粗糙度和消除亚表面损伤，最终获得满足要求的超光滑无损伤的工件表面。

现有技术中的抛光装置在对熔融石英玻璃抛光后，抛光效果达不到日益增长的对石英玻璃元件的加工精度和表面质量的要求，操作不当时还会使石英玻璃表面存在的划痕、凹坑及亚表面的横向和纵向微裂纹等缺陷与损伤，严重时会影响其光学特性的稳定性和使用寿命等性能。因此，要研发出一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置，进一步降低材料的表面粗糙度和消除亚表面损伤，具有优良的形状精度与表面质量。

中国专利申请号为 CN201410268686.2公开了一种全自动石英玻璃抛光机，通过改善受力情况以来减小抛光机工作时摆轴所受到的扭力，确保长时间无故障连续工作，没有提高用于熔融石英玻璃加工的抛光装置的形状精度与表面质量。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置，结构简单，使用方便，自动化程度高，采用磁流变抛光的方式，不仅提高了加工效率，保证熔融石英玻璃的面型精度的同时还能获得纳米以及亚纳米级粗糙度高质量表面，应用前景广泛。

技术方案：一种用于熔融石英玻璃加工的高效自动化抛光装置，所述抛光装置安装在数控机床上，所述抛光装置通过数控机床实现X 轴和 Y 轴方向的运动；所述抛光装置包括工具头、抛光机构、控制电机、抛光液供给装置；所述工具头固定安装在所述数控机床的主轴下方，所述工具头通过所述主轴实现旋转运动以及Z轴方向上下移动，熔融石英玻璃通过石蜡均匀贴附在所述工具头下表面上；所述抛光机构位于工具头下方，所述控制电机位于抛光机构下方并且抛光机构在控制电机的带动下旋转运动；所述抛光液供给装置包括抛光液罐、液体供给器、若干个供给管，所述抛光液罐、液体供给器、若干个供给管从右至左依次连接，所述供给管位于抛光装置上方和工具头的右侧。