[发明专利]一种复合式回转对称去除函数的磁流变抛光工具

摘要

复合式回转对称去除函数的磁流变抛光工具，属于超精密光学表面加工工具领域。它主要包括抛光轮自转装置、抛光轮公转装置、抛光液传输装置、抛光液回收装置以及磁场发生装置五部分。由于本发明采用的是场致流变辅助抛光，柔性抛光模对工件表面不会产生内部应力，因而可实现工件表面的超光滑，高精度制造。本发明的抛光轮具有同时公转、自转的复合式运动功能，抛光液可以循环利用，因此，可以获得稳定的回转对称型去除函数，具有结构精巧、集成度高、去除率快、加工能力强、去除函数稳定等优点，适用于光学平面、球面、非球面等光学元件的加工。

主权项

一种复合式回转对称去除函数的磁流变抛光工具，其特征在于包括：抛光轮自转装置、抛光轮公转装置、抛光液传输装置、抛光液回收装置及磁场发生装置；所述抛光轮自转装置包括自转电机(1)、伞齿轮(2)、自转伞齿轮(3)、自转轴芯(4)、支架(5)、轴承(6)、自转平齿轮(7)、传动平齿轮(8)、传动伞齿轮(9)、旋转伞齿轮(10)、旋转轴(11)、主动带轮(12)、同步带(13)、支架板(15)、从动带轮(16)和抛光轮(17)，其中自转轴芯(4)、自转伞齿轮(3)和自转平齿轮(7)的中心均为通孔；自转电机(1)固定在支架(5)上；自转伞齿轮(2)与自转电机(1)的轴芯通过键连接为一体；自转轴芯(4)穿过公转大齿轮(26)和轴承(6)中心通孔装卡于公转壳(28)上；自转轴芯(4)上下两端分别与自转伞齿轮(3)和自转平齿轮(7)通过键相连；旋转轴(11)左右两端分别与主动带轮(12)、旋转伞齿轮(10)通过键相连；旋转轴(11)通过传动伞齿轮(9)实现垂直转动；同步带(13)套设于主动带轮(12)与从动带轮(16)上；抛光轮(17)轴芯与从动带轮(16)通过键相连；在自转电机(1)的驱动下，自转轴芯(4)、自转平齿轮(7)通过伞齿轮(2)与自转伞齿轮(3)间的齿轮传动实现旋转，自转平齿轮(7)传动平齿轮(8)实现传动伞齿轮(9)水平旋转，旋转轴(11)、主动带轮(12)通过传动伞齿轮(9)与旋转伞齿轮(10)间的伞齿轮传动实现垂直旋转，主动带轮(12)传动同步带(13)实现从动带轮(16)旋转，从动带轮(16)旋转同时带动抛光轮(17)自转，从而实现抛光装置的自转功能；所述抛光轮公转装置包括公转电机(24)、公转小齿轮(25)、公转大齿轮(26)、旋转壳(14)、公转壳(28)。旋转壳(14)的中心为通孔；公转电机(24)固定在支架(5)上，公转小齿轮(25)与公转电机(24)轴芯通过键连接为一体；公转大齿轮(26)与公转壳(28)通过螺栓(27)固定为一体；公转壳(28)与旋转壳(14)通过螺栓(35)固定为一体；抛光轮(17)通过轴承(19)定位于旋转壳(14)上；在公转电机(24)的驱动下，公转小齿轮(25)传动公转大齿轮(26)，公转大齿轮(26)依次带动公转壳(28)、旋转壳(14)绕着自转轴芯(4)进行同步旋转，从而达到抛光轮(17)也绕着自转轴芯(4)进行旋转的目的，实现抛光装置的公转功能；所述抛光液传输装置包括抛光液(31)、传输管(30)和喷嘴(32)；传输管(30)穿过自转伞齿轮(3)、自转轴芯(4)和自转平齿轮(7)的中心通孔并连接到旋转壳(14)的凹槽；喷嘴(32)安装于旋转壳(14)中并与凹槽前端垂直相通，喷嘴(32)下端对准抛光轮(17)外缘中心线；在输出泵的带动下，抛光液(31)通过传输管(30)先汇聚于转动壳(14)凹槽里，再穿过喷嘴(32)喷射到抛光轮(17)上；当抛光轮(17)公转时，固定于旋转壳(14)上的喷嘴(32)能与抛光轮(17)保持同步，使抛光过程中的抛管液(31)能准确地喷射到抛光轮(17)的中心位置；所述抛光液回收装置包括回收管(29)、回收装置轴承(33)和吸嘴(34)；回收管(29)穿过自转伞齿轮(3)、自转轴芯(4)、自转平齿轮(7)和旋转壳(14)的中心通孔与回收装置轴承(33)外缘形成过盈配合；吸嘴(34)与回收装置轴承(33)内孔形成过盈配合；吸嘴(34)置于抛光轮(17)顶端，并且回收口与抛光液(31)转动方向一致；在回收泵的作用下，抛光液(31)被吸嘴(34)吸收返回液槽中，实现抛光液(31)的循环使用；所述磁场发生装置包括轴芯(20)、两个夹板(22)和汝铁硼磁铁(18)；汝铁硼磁铁(18)固定于两个夹板(22)之间，汝铁硼磁铁(18)外环靠近抛光轮(17)内腔底端曲面，两个夹板(22)固定于轴芯(20)上；抛光时，抛光液(31)中的磁性颗粒与工件接触区域所受的洛伦磁力最强，使抛光液(31)发生磁流变效应形成锻带；离开抛光区域后，抛光液(31)返回牛顿流体性质并粘附于抛光轮(17)上转动，在顶端处通过吸嘴(34)回收口被吸附到液槽中。