本发明属于精密加工,涉及一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置。
背景技术:
1、环抛机是一种采用环抛工艺加工超精密平面的设备,主要用于光学玻璃、硅、kdp晶体、超精密金属模具等平面的研磨抛光,广泛应用于航空航天、国防及精密机械领域。采用环抛工艺可实现用作平面测量基准的标准圆平晶(直径为150mm)的超精密加工,1级平晶平面度可达50nm。环抛机的磨盘主要有两种,一种是大理石磨盘,一种是铸铁磨盘。加工光学玻璃、硅、kdp晶体等非金属材料时,常用大理石磨盘作为刚性支撑盘,然后在大理石磨盘上加抛光垫或浇注沥青,形成抛光盘;加工金属零件时,常用铸铁磨盘作为研磨盘。修正盘的材料一般和磨盘的材料一致。
2、超硬磨盘为发明专利【cn201910735357.7】公开的一种环抛机用超硬磨盘。磨盘采用碳化硼材料,具有制作工艺简单、加工成本较低、使用范围广、磨盘和修正盘精度保持性好、加工精度高等优点。大型超硬磨盘不能直接烧制成型,拼接组成的超硬磨盘初始平面度差,需要对超硬磨盘的初始平面度进行精度控制和修整后才能使用。
3、平面度是限制磨盘实际平面对其理想平面变动量的一项指标,用来衡量超硬磨盘的表面形状精度和影响环抛机加工精度的重要参数。
4、发明专利【cn201910734706.3】公开了一种制成高精度蜂窝状超硬磨盘和修正盘的方法。对于小型环抛机用超硬磨盘,专利中的倒粘方法可以克服大面积磨盘直接加工平面精度低的缺点,但由于胶层固化过程中产生收缩,导致单个超硬磨盘的位置发生变动,仍需固化后在位修正才能获得较高的使用精度,因此上述发明仅适用于小型环抛机用超硬磨盘修整,不适用大型超硬磨盘的平面度的高精度修整。
技术实现思路
1、为解决现有技术的大型超硬磨盘在环抛机的转台上粘接后,无法直接在环抛机的转台上进行修整,大型超硬磨盘修整精度不易控制,修整时间长,效率低的问题,本发明提出了一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,包括修整超硬磨盘的磨头部件;与磨头部件相连,支撑磨头部件并作为其移动导轨的导轨支撑部件;及与导轨支撑部件相连的减小导轨支撑部件自重变形对修整精度影响的力控制部件;
2、导轨支撑部件包括:支撑磨头部件的大理石平尺;大理石平尺底部设置有支撑大理石平尺的支撑座;大理石平尺上还设置有直线电机定子;支撑座包括:设置在环抛机上支撑大理石平尺的支撑座底柱;支撑座底柱上设置有安装大理石平尺的支撑座框架;
3、大理石平尺的侧壁上设置有测量磨头部件位移的光栅尺;支撑座上设置有连接力控制部件的铝型材框架;力控制部件设置在铝型材框架与大理石平尺之间;
4、所述磨头部件包括金刚石砂轮;与金刚石砂轮相连的带动其转动的电主轴;与电主轴相连的固定其位置的电主轴夹具;电主轴夹具上设置有沿大理石平尺移动的滑块;滑块上设置与直线电机定子相配合的直线电机动子;滑块上还设置有读数头支架;读数头支架上设置有光栅尺的读数头;
5、力控制部件包括:与大理石平尺表面螺栓连接的双头螺栓;双头螺栓一端设置有拉力传感器;拉力传感器一端设置有吊环螺栓;吊环螺栓上设置有吊钩;吊钩上设置有三角滑块;三角滑块可移动的设置在铝型材框架上;通过旋转双头螺栓,拉紧大理石平尺与铝型材框架,从而减小大理石平尺的自重变形对其作为导轨的直线度的影响。
6、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,支撑座的侧面设置有坦克链;直线电机动子、读数头、电主轴的线缆均通过坦克链收束,防止线缆接触超硬磨盘及金刚石砂轮。
7、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,大理石平尺为0级精度。
8、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,支撑座底柱有2个,支撑座底柱上设置有用于安装在环抛机上的法兰;2个支撑座底柱上分别设置的2个支撑座框架的框架底板的上表面共面,框架顶板为十字形;支撑座框架支撑大理石平尺。
9、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,大理石平尺上表面设置有大理石平尺螺纹孔和左旋螺纹孔,通过大理石平尺螺纹孔将直线电机定子螺栓固定设置在大理石平尺的上表面,左旋螺纹孔用来连接力控制部件的双头螺栓的一端;大理石平尺两端面设置有用于搬运的把手螺纹孔。
10、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,光栅尺胶粘在大理石平尺侧面。
11、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,滑块包括:水平设置的滑块底板;滑块底板两对侧边设置有与其垂直的滑块侧板a和滑块侧板b;滑块侧板a和滑块侧板b上设置有与滑块底板平行的滑块顶板;滑块顶板的截面为凹形,其凹槽内设置直线电机动子;滑块顶板上设置有与大理石平尺上表面配合的滑块贴塑带。
12、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,滑块侧板a的内侧壁上设置有安装光栅尺的读数头的光栅尺沟槽。
13、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,滑块底板底部设置有与电主轴夹具相连的调整金刚石砂轮姿态的对刀板;对刀板包括调整板;调整板上设置有微调螺钉。
14、根据以上所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,铝型材框架为单杠形;铝型材框架用角码固定设置在支撑座框架上;三角滑块的支撑块设置在铝型材框架的横梁的凹槽内,使三角滑块可沿铝型材框架的横梁的凹槽移动;双头螺栓一端设置在左旋螺纹孔中,另一端连接拉力传感器;根据拉力传感器的示数,调整双头螺栓的拧入左旋螺纹孔的深度;拉力传感器连接吊环螺栓;吊钩分别连接吊环螺栓和三角滑块。
15、本发明与现有技术相比的优点:
16、1.本发明通过支撑磨头部件并作为其移动导轨的导轨支撑部件;及与导轨支撑部件相连的减小导轨支撑部件自重变形对修整精度影响的力控制部件,实现了在环抛机的转台上粘接大型超硬磨盘后,在环抛机上安装修整装置即可直接对大型超硬磨盘平面进行高精度的在机修整,提高了修整效率。
17、2.本发明用0级大理石平尺作为导轨,既简化超硬磨盘修整装置结构,降低制造成本,又可以通过精化大理石平尺工作面的平面度,提高大型超硬磨盘工作面的修整精度。
18、3.本发明使用力控制结构减小了0级大理石平尺自重产生的变形。其中,双头螺栓配合拉力传感器可以控制拉力大小,让大理石平尺重产生的变形最小,提高大型超硬磨盘工作面的修整精度。
19、4.本发明通过微调螺钉可以微调调整板的倾斜角度和高低位置,实现金刚石砂轮的对刀与进刀,同时可调整金刚石砂轮的轴线与环抛机的转台的轴线的垂直度,结构简单,平面修整精度高。
1.一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:包括修整超硬磨盘(6)的磨头部件(4);与磨头部件(4)相连,支撑磨头部件(4)并作为其移动导轨的导轨支撑部件(11);及与导轨支撑部件(11)相连的减小导轨支撑部件(11)自重变形对修整精度影响的力控制部件(10);
2.根据权利要求1所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:支撑座(5)的侧面设置有坦克链(3);直线电机动子(4-2)、读数头(4-8)、电主轴(4-6)的线缆均通过坦克链(3)收束,防止线缆接触超硬磨盘(6)及金刚石砂轮(4-5)。
3.根据权利要求2所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:大理石平尺(2)为0级精度。
4.根据权利要求3所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:支撑座底柱(5-5)有2个,支撑座底柱(5-5)上设置有用于安装在环抛机(100)上的法兰;2个支撑座底柱(5-5)上分别设置的2个支撑座框架(5-6)的框架底板(5-3)的上表面共面,框架顶板(5-1)为十字形;支撑座框架(5-6)支撑大理石平尺(2)。
5.根据权利要求4所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:大理石平尺(2)上表面设置有大理石平尺螺纹孔和左旋螺纹孔,通过大理石平尺螺纹孔将直线电机定子(9)螺栓固定设置在大理石平尺(2)的上表面,左旋螺纹孔用来连接力控制部件(10)的双头螺栓(10-5)的一端;大理石平尺(2)两端面设置有用于搬运的把手螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:光栅尺(8)胶粘在大理石平尺(2)侧面。
7.根据权利要求6所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:滑块(4-1)包括:水平设置的滑块底板(4-1-1);滑块底板(4-1-1)两对侧边设置有与其垂直的滑块侧板a(4-1-2)和滑块侧板b(4-1-4);滑块侧板a(4-1-2)和滑块侧板b(4-1-4)上设置有与滑块底板(4-1-1)平行的滑块顶板(4-1-3);滑块顶板(4-1-3)的截面为凹形,其凹槽内设置直线电机动子(4-2);滑块顶板(4-1-3)上设置有与大理石平尺(2)上表面配合的滑块贴塑带(4-1-3-b)。
8.根据权利要求7所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:滑块侧板a(4-1-2)的内侧壁上设置有安装光栅尺(8)的读数头(4-8)的光栅尺沟槽(4-1-2-b)。
9.根据权利要求8所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:滑块底板(4-1-1)底部设置有与电主轴夹具(4-4)相连的调整金刚石砂轮(4-5)姿态的对刀板(4-3);对刀板(4-3)包括调整板(4-3-1);调整板(4-3-1)上设置有微调螺钉(4-3-3)。
10.根据权利要求9所述的一种环抛机超硬磨盘平面在机修整装置,其特征在于:铝型材框架(1)为单杠形;铝型材框架(1)用角码固定设置在支撑座框架(5-6)上;三角滑块(10-1)的支撑块设置在铝型材框架(1)的横梁的凹槽内,使三角滑块(10-1)可沿铝型材框架(1)的横梁的凹槽移动;双头螺栓(10-5)一端设置在左旋螺纹孔中,另一端连接拉力传感器(10-7);根据拉力传感器(10-7)的示数,调整双头螺栓(10-5)的拧入左旋螺纹孔的深度;拉力传感器(10-7)连接吊环螺栓(10-3);吊钩(10-2)分别连接吊环螺栓(10-3)和三角滑块(10-1)。