[发明专利]一种用于平面局部高点去除的精密研磨装置及参数确定方法

说明书

本发明属于精密加工技术领域，涉及一种用于平面局部高区域精密研磨装置及参数确定方法，该装置包括电机外壳、减震垫圈、电机、连接块、传递块、密珠轴承、基准块、偏心研磨块、羊毛毡密封圈、精密钢球、压簧；本发明提供了一种以工件表面高点周围较为平坦的区域为基准，通过研磨工艺去除高点的平面精密研磨装置；该研磨装置中采用偏心研磨块作为磨头，减小研磨块的非均匀磨损，提高研磨块工作面的精度；采用T型密珠轴套组成的轴承结构，偏心研磨块高精度回转和轴向限位作用，防止高点区域的过度研磨；该装置具有结构简单、偏心研磨块可更换、操作方便且研磨精度高等优点，能满足超高精度的平面的研磨需求，具有良好的市场应用前景与推广价值。

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，涉及一种用于平面局部高点去除的精密研磨装置及参数确定方法。

背景技术

研磨加工是一种超精密加工工艺，主要用于加工平面、圆柱面和球面等由简单几何元素构成的面形的超精密加工；目前，平面研磨的平面度一般能达到0.2～0.5μm；圆柱面研磨的圆度一般能达到0.2～0.5μm，圆柱度一般能达到0.5～1μm。

在平面研磨过程中，由于研磨工艺、环境温度的变化及工件材料的不均匀性等因素的影响，工件表面加工到一定程度后平面度很难再提高。工件表面平坦化的过程也是局部高点逐渐去除的过程。采用基于测量的超精密逐点去除研磨工艺，如果控制不当，又会让高点变成低点，影响工件平面精度的提高。

发明内容

为解决现有平面研磨技术中存在的问题，本发明提供了一种以工件表面高点周围较为平坦的区域为基准，通过研磨工艺去除平面局部高点的精密研磨装置。

本发明的具体技术方案为一种用于平面局部高点去除的精密研磨装置，包括外壳、隔振层、减速电机、连接壳、球形滚动体、压簧、传递块、T型密珠轴套、基准块、偏心研磨块和密封圈；

外壳为圆柱形，其上端设有电机开关和电源接线口，下端为法兰结构与连接壳螺纹固定连接；外壳的内壁设置隔振层，减速电机外周贴附隔振层，用于吸收减速电机的振动能量，减小振源对研磨加工的影响；减速电机下端与连接壳上表面通过螺纹连接固定，减速电机下端面与连接壳的上表面之间夹有隔振层；

所述连接壳为中空的圆柱形回转体，连接壳的下端内壁设有内螺纹与基准块的外螺纹装配连接，连接壳的最大外径与基准块的最大外径相同；

所述传递块为T型回转体，中心位置设有通孔，通孔靠近大圆柱端面一侧为D型孔，D型孔的深度为3～5mm，与减速电机的D型输出轴间隙配合，用于传递减速电机的转矩，通孔靠近小圆柱端面一侧为圆形光孔，用于放置压簧和球形滚动体；传递块小圆柱端的端面与偏心研磨块的大圆柱端通过螺纹固定连接；传递块大圆柱端的轴肩内端面为偏心研磨块的轴向定位基准，其平面度误差小于1μm，相对于偏心研磨块的小圆柱端圆周轴线的偏摆小于2μm，相对于装配后的偏心研磨块工作面的平行度误差小于1μm；

所述密珠轴套为T型中空回转体，壁厚小于所述球形滚动体直径1～2mm；密珠轴套的轴向和径向分别设有均布的直径大于所用球形滚动体直径0.1～0.2mm的球室，用于放置球形滚动体；其径向球室里的球形滚动体与传递块小圆柱面和基准块内孔壁面间的单边过盈量为1～3μm；

所述基准块为倒T型中空回转体，其内孔为偏心研磨块的径向基准，直径小的一端设有外螺纹与连接壳内螺纹装配连接，该端面为偏心研磨块的轴向限位基准；另一端面为基准块工作时的轴向定位基准；该定位基准面由四个均布的扇形环面组成，中间为宽度20～40mm的十字形间隙，基准块定位基准面的内外两侧设有环形槽，用于设置密封圈，防止研磨剂、灰尘等杂质污染基准快的定位面，影响基准块的定位精度；基准块上下两端面的高度等于偏心研磨块工作面与连接块大圆柱端的轴肩端面的高度减去密珠轴套轴向球形滚动体的直径；基准块的定位面与偏心研磨块的工作面共面；基准块的上下两端面的平面度为0.5μm，表面粗糙度小于Ra0.2，其相对于基准块内孔轴线的垂直度小于1μm；