[发明专利]一种精密气囊抛光工具系统

说明书

技术领域

本发明涉及抛光工具，尤其是涉及一种精密气囊抛光工具系统。

背景技术

气囊式抛光技术是由英国ZEEKO公司和英国伦敦光学实验室于20世纪90年代联合提出的抛光新技术。其采用具有一定充气压力的球冠形气囊作为抛光工具，不仅可以保证抛光头与被抛光工件表面吻合性好，而且可以通过调节气囊内部压力控制抛光效率和被抛光工件的表面质量，是一种极具发展潜力的抛光方法，尤其适用于非球面和自由曲面的抛光，已被成功地应用于EURO50大型天文望远镜工程。气囊抛光采用一种独特的进动运动方式，即抛光过程中，气囊自转轴始终与工件局部法线呈固定角度(称进动角)进行抛光。抛光气囊的外形为柔性的球冠,外面粘贴专用的抛光模,如聚氨酯抛光垫、抛光布等。将其装于旋转的工作部件上,形成封闭的腔体,腔内充入低压气体,并可控制气体的压力。抛光气囊随旋转工作部件而旋转,通过抛光液的作用,达到抛光玻璃表面的目的。

目前所使用的气囊抛光工具有以下几点不足：

1）主轴在高速旋转时主轴没有保证一定的动平衡。由于主轴在工作时转速可达3000r/min，一微小的不平衡都可以导致很大的偏心力矩，所以调节其动平衡是很有必要的。

2）抛光接触区的应力无法采集。气囊抛光属于确定性抛光，其去除函数模型的获取直接最终加工后面型的精度。由于气囊抛光时的去除函数根据普林斯顿方程，可用下式表示：

dzdt=k·p·v]]>

式中为材料去除率，k为去除比例系数，和抛光的条件有关，如抛光垫材料，抛光液材料等，可通过实验获取；ν为抛光速度，可以通过运动模型运算得出；p为接触区应力，目前只能理论推算，但是推算结果与实际结果有一定的差距，故采用实验手段来获取接触区的应力分布显得尤为必要。

3）气囊的轴向拉升变形。气囊的轴向拉升变形将直接导致抛光时，气囊的下压量难以控制，导致加工难以开展。

4）电机发热严重。

中国专利CN101829945A公开一种主辅复合式气囊抛光工具，包括气囊，气体传送轴和气泵，气囊包括保持架和气囊外罩，气囊外罩安装于保持架；气体传送轴的空心段与保持架的另一端连接，气体传送轴的实心端与一旋转驱动机构连接；气体传送轴套装于一气体导通套内，气体导通套上设有通孔，通孔与气泵的出气口连通，气体导通套与气体传送轴之间密封连接；气囊通过转盘与气体传送轴连通，气囊内填充多个固压子气囊和多个可控压子气囊；转盘上设有主通气孔和副通气孔，转盘与调整机构连接。该发明增加了辅助气囊控制环节，提高了对气囊内部结构的可控性；气囊内部组合性能好，满足多变性需求；结构实现简单方便。

中国专利CN101823228A公开一种可主动分配磨粒的气囊抛光工具，包括气囊，气体传送轴和气泵，气囊包括保持架和气囊外罩，气体传送轴套装于一气体导通套内，气体导通套上设有通孔，通孔与气泵的出气口连通，气体导通套与气体传送轴之间密封连接；抛光工具还包括盛装有抛光液的注液装置和一接液装置；接液装置包括固接于气体传送轴上的接液盘和多根输送抛光液的输液管，接液盘上设有环形接液槽和连通接液槽和输液管的液流通道；接液槽对准注液装置的注液喷嘴，注液喷嘴与接液槽密封连接；气囊外罩上均匀分布有一系列的出液孔，出液孔与输液管的出口连通。该发明具有在抛光过程中的自动添加抛光液、磨粒主动分配和磨屑自动处理的优点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种精密气囊抛光工具系统。