[发明专利]一种具备公自转的主动射流抛光方法

说明书

本发明提供一种具备公自转的主动射流抛光方法，包括以下步骤：在抛光过程中，恒定压力的抛光液通过抛光工具头的偏心喷嘴，偏心喷嘴内抛光销在恒定压力流动的抛光液作用下，抛光液通过抛光销使其旋转起来实现自转；同时抛光工具头旋转带动偏心喷嘴内抛光销实现公转；抛光销的公转与自转，以及抛光液对抛光销轴向的压力共同作用下，实现对与抛光销接触的元件的材料去除。本发明的主动射流抛光方法需要抛光销不仅绕工具回转轴公转运动，同时绕其自身回转轴自转，实现了抛光接触区中心去除量大、边缘平缓过度的更理想的去除函数形状、同时对其公转速度要求不高的目的。

技术领域

本发明属于抛光技术领域，具体涉及一种具备公自转的主动射流抛光方法。

背景技术

主动射流抛光[Active Fluid Jet Polishing Process(A-FJP)]技术由德国OPTOTECH公司最先提出，并应用在该公司生产的MCP系列抛光机上，其属于小工具CCOS技术，适用范围广，可抛光平面，球面，非球面等不同形状光学元件(High-Speed Fabrication ofAspheres and Optical Free-Form Surfaces)。具有较高材料去除效率，抛光经济性，去除函数具备回转对称的特点。技术核心是：

1、抛光工具头内管道通过可控压力的液体，将放在抛光工具头前端喷嘴圆柱腔内的一个前端具有抛光基质(包括但不限于聚氨酯，抛光布等)的圆柱销(其材料包括但不限于橡胶，毛毡等。)压在被加工的玻璃表面上。

2、圆柱销与抛光喷嘴的间隙流出的液体同时起到抛光工艺中抛光液的作用。

3、抛光工具旋转，与回转轴有一定偏心量的喷嘴圆柱带动其内部的圆柱销绕旋转轴公转，产生相对速度。

以上三点功能描述具备抛光中材料去除的必备要求。

有学者通过建立了运动学和压力分布的数学模型，讨论了压力，圆柱销尺寸和工具速度对材料去除率和表面不规则性的影响，认为该工艺可以实现较高精度面形修正并改善中高频误差(Analysis of the Material Removal Rate and Smoothing Effect ofActive Fluid Jet Polishing)。Roland Maure等通过实验分析喷嘴的旋转速度，进给速度，喷嘴内圆柱销材料方面的影响。认为较硬的圆柱销材料具有稳定的去除函数，喷嘴转速达1500r/min抛光结果更为稳定，同时过高的进给速度也会导致抛光结果的不稳定(Determination of a suitable parameter field for the active fluid jetpolishing process)。Manuela.Falte提出了将圆柱销端面增加贯通孔的改进方法，得出改进后的圆柱销对光学元件抛光后的表面粗糙度优于改进前的圆柱销(Roughnessimprovement in Active Fluid Jet Polis hing(A-FJP)by optimization of thepolishing pin)。

但是上述主动射流抛光技术的圆柱销仅绕工具回转轴做公转运动，存在的缺陷是：

1、抛光去除函数不理想(不是近似高斯函数形状)，其抛光接触区域中心去除量少。

2、如要保证较高去除效率，则工具转速要求较高。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种具备公自转的主动射流抛光方法。本发明的主动射流抛光方法需要抛光销不仅绕工具回转轴公转运动，同时绕其自身回转轴自转，实现了抛光接触区中心去除量大、边缘平缓过度的更理想的去除函数形状、同时对其公转速度要求不高的目的。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明提供一种具备公自转的主动射流抛光方法，包括以下步骤：