一种复合随机振动的小口径抛光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到计算机控制光学加工领域，并且特别涉及一种复合随机振动的小口径抛光装置。
【背景技术】
[0002]现代光学加工对镜面面形提出了更高的要求，评价镜面面形的一个很重要的指标是中高频误差，这种误差是由于加工时使用规则的加工路径形成的。但是中高频误差会对光学元件的成像质量造成非常大的影响，因此需要通过一定的手段控制中高频误差。国内很多高等院校和研究院所消除中高频误差的方式是规划光学加工过程中的路径，使用这种方式对消除光学元件表面的中高频误差会有一定的效果，但是并不能从根本上解决问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种复合随机振动的小口径抛光装置，该装置能够在加工的过程中产生随机的加工路径，使用该装置主要是为了消除光学元件表面的中高频误差，并且加工小口径、高陡度的光学元件。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]—种复合随机振动的小口径抛光装置，包括磁流变抛光装置和激振器，所述磁流变抛光装置和激振器均通过各自的支撑支架固定在装置固定板上，所述磁流变抛光装置和激振器连接在一起，所述磁流变抛光装置的抛光装置底板上安装有滑块，支撑磁流变抛光装置的装置固定板上固定有导轨固定座，导轨固定座上安装有导轨，所述磁流变抛光装置通过滑块安装在导轨上，激振器与功率放大器的电器接口相连接，激振器能够在功率放大器的带动下产生运动，由于激振器和磁流变抛光装置连接在一起，当激振器产生位移时磁流变抛光装置也在导轨上产生相同方向的位移。
[0006]功率放大器产生的是正弦形式的运动，由于抛光装置具有一定的质量和转动惯量，在频率为16Hz及以上的频率振动时，加减速特性表现的非常明显，因此在运动的过程中原本是正弦的运动形式会变成一个类似白噪声的运动。这种运动可以认为是一个随机振动。根据光学加工领域“路径越乱加工的元件表面质量越好”的普遍共识，激振器振动起来之后的路径能够消除光学元件表面的中高频误差。抛光装置的抛光轮尺寸为20mm，相比现在的抛光轮尺寸340mm或者200mm来讲已经非常小，因此该装置能够加工尺寸非常小的光学零件。
[0007]具体地，本发明所述磁流变抛光装置包括支撑单元、抛光单元和驱动单元，所述支撑单元包括溜板、抛光装置底板和支架，所述溜板与滑块之间通过螺钉固定在一块，溜板上方固定有抛光装置底板，抛光装置底板上支撑固定有支架，所述抛光单元安装在支架上由支架支撑；
[0008]所述抛光单元包括液磁流变液循环管路、抛光轮以及抛光轮驱动机构，磁流变液循环管路包括喷管、喷管固定销、喷管固定座、喷管支架、回收管、回收管固定座和回收管接头，喷管的入口端连接有M4管接头，喷管的中部通过喷管固定销与喷管固定座固定连接，喷管的出口端由喷管支架支撑到靠近抛光轮的一侧，回收管设置在抛光轮的另一侧，回收管由回收管固定座固定支撑，回收管的输出端连接有M6回收管接头，M6回收管接头和M4管接头之间通过液体输送管路连接，磁流变液被输送到M4管接头后，通过喷管将液体喷射到抛光轮上，在抛光轮的带动下液体被输送到回收管，液体流回回收管之后，通过M6回收管接头和液体输送管路，液体被重新回收循环利用；
[0009]所述抛光轮由伺服电机驱动，伺服电机的转动轴连接有大带轮，抛光轮连接有小带轮;伺服电机转动轴与大带轮通过A型键相连接，小带轮与大带轮之间通过同步带传递动力，小带轮与抛光轮之间通过过盈配合连接在一起，伺服电机通电之后带动抛光轮旋转。
[0010]所述抛光轮的内部设有左磁极和右磁极，左磁极和右磁极之间设有磁体，所述抛光轮的一侧设有连接小带轮的驱动轴，驱动轴通过轴承固定在轴承座上，轴承座固定在支架上，所述抛光轮的另一侧设有支撑抛光轮的托架，托架通过螺钉固定在滑板上，滑板通过螺钉连接磁场发生器支撑架，磁场发生器支撑架固定在支架上。左磁极、右磁极与抛光轮之间的间隙通过调整滑板的上下位置能够实现。
[0011 ] 进一步地，所述磁流变抛光装置和激振器之间通过十字万向节连接，十字万向节一端连接激振器，十字万向节的另一端固定连接溜板。激振器可以通过螺母与磁流变抛光装置相连接，考虑到连接点的灵活性本发明使用十字万向节连接激振器和抛光装置。
[0012]进一步地，所述喷管包括喷管外管和喷管内管，喷管内管套在喷管外管内，喷管外管支撑保护喷管内管。更重要的是喷管外管能够对外界磁场起到屏蔽的作用，使喷管内管免受外界磁场的干扰。
[0013]本发明的有益效果
[0014]1、本发明的整个装置结构简单、质量小、安装方便实现方式简单，对机床的寿命不会产生影响；
[0015]2、该装置的可靠性高；
[0016]3、本发明装置能够产生随机路径，这种路径能够有效消除光学元件表面的中高频误差;
[0017]4、本发明产生的随机运动幅值可以通过调节功率放大器的输出进行调节；
[0018]5、本发明的所产生随机路径的频率通过调节功率放大器的输出频率进行调节；
[0019]6、抛光装置的整体尺寸很小，能够加工小口径的光学元件。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的整体结构图；
[0021]图2是图1的主视图；
[0022]图3是图1的左视图，并对左视图进行了局部剖视；
[0023]图4是图3的局部视图；
[0024]图5是图1的俯视图。
[0025]图中各标号表示:
[0026]1、装置固定板2、导轨固定座
[0027]3、导轨4、滑块
[0028]5、溜板6、抛光装置底板
[0029]7、支架8、M4管接头
[0030]9、喷管外管10、喷管内管
[0031]11、喷管固定销12、喷管固定座
[0032]13、喷管支架14、回收管
[0033]15、回收管固定座16、M6回收管接头
[0034]17、十字万向节18、激振器
[0035]19、小带轮20、同步带
[0036]21、大带轮22、伺服电机
[0037]23、磁场发生器支撑架24、滑板
[0038]25、托架26、左磁极
[0039]27、磁体28、工件
[0040]29、抛光轮30、左磁极
[0041]31、轴承32、轴承座
【具体实施方式】
[0042]下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0043]如图1-图5所示，本发明提供了一种复合随机振动的磁流变抛光装置，包括磁流变抛光装置和激振器18，所述磁流变抛光装置和激振器18均通过各自的支撑支架固定在装置固定板I上，所述磁流变抛光装置和激振器18通过十字万向节17连接在一起，所述磁流变抛光装置的抛光装置底板6上安装有滑块4，支撑磁流变抛光装置的装置固定板I上固定有导轨固定座2，导轨固定座2上安装有导轨3，所述磁流变抛光装置通过滑块4安装在导轨3上，激振器18与功率放大器的电器接口相连接，激振器18能够在功率放大器的带动下产生随机运动，具有随机运动的激振器18能够把运动传递到十字万向节17上，十字万向节17具有刚性，因此十字万向节能够产生与激振器18运动方向相同的运动。十字万向节17的另一端与磁流变抛光装置的溜板5刚性的连接在一起，溜板5与滑块4之间通过螺钉固定在一块，滑块4与导轨3之间能够产生相对运动。
[0044]具体地，本发明所述磁流变抛光装置包括支撑单元、抛光单元和驱动单元，所述支撑单元包括溜板5、抛光装置底板6和支架7，所述溜板5与滑块4之间通过螺钉固定在一块，溜板6上方固定有抛光装置底板6，抛光装置底板6上支撑固定有支架7，所述抛光单元安装在支架7上由支架7支撑；
[0045]所述抛光单元包括液磁流变液循环管路、抛光轮29以及抛光轮驱动机构。
[0046]如图2所示，磁流变液循环管路包括喷管、喷管固定销11、喷管固定座12、喷管支架
13、回收管14、回收管固定座15和M6回收管接头16，所述喷管包括喷管外管9和喷管内管10，喷管内管10套在喷管外管9内，喷管外管9支撑保护喷管内管10。喷管的入口端连接有M4管接头8，喷管的中部通过喷管固定