[发明专利]一种基于剪切增稠抛光的修形装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于剪切增稠抛光的修形装置及方法，本发明修形装置包括运动平台、外置驱动电机、连接杆、抛光轮、驱动轴和抛光槽，外置驱动电机和连接杆分别安装在运动平台上，驱动轴转动安装在连接杆上且通过传动机构与外置驱动电机的输出轴相连，抛光槽安装在机床的C轴转盘上，抛光槽中设有剪切增稠抛光液，抛光轮安装在驱动轴上且伸出布置于抛光槽内的剪切增稠抛光液中。本发明具有对中、高精度的工件表面修形的能力，不需要辗转各种加工设备之间，避免了由于更换设备引起的各种误差，不仅对工件表面具有修形能力，同时还可以提高工件表面的粗糙度，最终实现具有良好面形精度的超光滑表面，具有装置简单，容易搭建，成本较低的优点。

技术领域

本发明光学加工技术领域，具体涉及一种基于剪切增稠抛光的修形装置及方法，用于实现高效率、超光滑光学表面的抛光加工。

背景技术

光学加工技术在航空、航天、电子、半导体等行业具有极其重要的地位，特别是具有超光滑表面质量的精密光学元件是现代超精密光学系统的核心元件。在各种激光系统、微机电系统、激光陀螺、磁头加工、深紫外、X射线等领域都有非常重要的应用。随着科学技术的发展，目前传统抛光几乎已经达到其加工极限，其精度和效率很难满足新一代产品的需求，因此需要新的加工装置和加工方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于剪切增稠抛光的修形装置及方法，本发明具有对中、高精度的工件表面修形的能力，不需要辗转各种加工设备之间，避免了由于更换设备引起的各种误差，不仅对工件表面具有修形能力，同时还可以提高工件表面的粗糙度，最终实现具有良好面形精度的超光滑表面，具有装置简单，容易搭建，成本较低的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于剪切增稠抛光的修形装置，包括运动平台、外置驱动电机、连接杆、抛光轮、驱动轴和抛光槽，所述运动平台安装在机床上，所述外置驱动电机和连接杆分别安装在运动平台上，所述驱动轴转动安装在连接杆上且通过传动机构与外置驱动电机的输出轴相连，所述抛光槽安装在机床的C轴转盘上，所述抛光槽中设有剪切增稠抛光液，所述抛光轮安装在驱动轴上且伸出布置于抛光槽内的剪切增稠抛光液中。

可选地，所述剪切增稠抛光液中包含用于实现剪切增稠效果的二氧化硅。

可选地，所述剪切增稠抛光液中包含二氧化硅的质量比为0.5-30％。

可选地，所述剪切增稠抛光液中还包含聚乙二醇或乙二醇、纯净水和分散剂，其中聚乙二醇或乙二醇的质量比为50％-70％，纯净水的质量比为5％-20％，分散剂的质量比为1％以下。

可选地，所述分散剂为丙烯酸钠或者多功能助剂AMP-95。

可选地，所述抛光轮为圆柱形。

可选地，所述抛光轮为球形。

此外，本发明还提供一种前述基于剪切增稠抛光的修形装置的应用方法，包括：将加工工件固定在抛光槽的中心处且位于抛光轮的下侧，通过抛光轮对加工工件抛光，同时通过调节抛光轮的转速增强抛光轮、加工工件的微小抛光区域处剪切增稠抛光液的粘度以提高抛光效率。

可选地，所述通过抛光轮对加工工件抛光时，还包括通过机床的C轴转盘带动抛光槽沿着C轴转动，抛光轮最外圆处的抛光颗粒在抛光轮转速的作用下会拥有一个向下的初速度，从而加速抛光轮、加工工件之间的剪切增稠抛光液中的纳米抛光颗粒和工件表面的接触速度和密度，增加发生界面化学反应的速度、提高其抛光效率。

可选地，所述通过抛光轮对加工工件抛光之前还包括对抛光轮进行超声波清洗的步骤。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：

1、本发明具有对中、高精度的工件表面修形的能力，不需要辗转各种加工设备之间，避免了由于更换设备引起的各种误差。