一种偏心自转式气压施力大口径保形抛光装置

摘要

本发明公开了属于超精密光学表面加工领域的一种偏心自转式气压施力大口径保形抛光装置。包括电机、旋转接头、套筒、主轴、活塞、球头、抛光盘、卡圈、非牛顿流体、保形膜；抛光盘采用偏心自转式结构，能够产生具有中心峰值的类高斯去除函数；气体通过旋转接头、中空的主轴，进入主轴末端的气缸，推动活塞对抛光盘施加确定性的压力；非球面的加工过程中，在抛光盘下表面安装的非牛顿流体能够根据当前接触区域的面形实时的变形，保证聚氨酯与非球面表面紧密贴合，产生稳定的去除函数；本发明适用于大口径非球面光学元件的超精密表面加工。

主权项

一种偏心自转式气压施力大口径保形抛光装置，包括电机、电机座、电机皮带轮、皮带、主轴皮带轮、旋转接头、主轴、轴承、套筒、转接板、活塞、活塞挡板、球头、销子、抛光盘、卡圈、非牛顿流体、保形膜；上述组成部分的连接关系为：电机通过螺钉固定在电机座上，电机座固定在转接板上；电机主轴连接电机皮带轮，其通过皮带与主轴皮带轮连接；主轴皮带轮与主轴上端固定连接，主轴通过轴承旋转安装在套筒中，套筒通过螺钉固定在转接板上；旋转接头旋转安装在主轴顶端的螺纹孔中，气体通过该接头进入中空的主轴，最后进入主轴末端的气缸，推动活塞向下施加压力；活塞挡板通过螺钉固定在主轴末端，活塞挡板通过键槽结构带动活塞转动；活塞下端固定在球头上端的螺纹孔中；球头下端沉入抛光盘上表面的球头固定孔中，通过销子带动抛光盘转动；非牛顿流体安装在抛光盘的下表面，其上覆盖一层保形膜，卡圈紧紧压住保形膜的边缘，并通过螺钉固定在抛光盘上；之后，在保形膜上粘贴聚氨酯抛光模，对光学元件进行确定性的表面加工；本发明所述的一种偏心自转式气压施力大口径保形抛光装置的工作过程如下：加工过程中，通过精密数控机床将该抛光装置移动到工件上待加工点的位置，开启气泵，气体通过旋转接头进入该装置，通过中空的主轴进入主轴末端的气缸，进而推动活塞和球头向下对抛光盘施加压力；电机利用皮带和带轮的传递，依次带动主轴、活塞挡板、活塞、球头转动，最终由球头带动抛光盘旋转；通过选择不同偏心量的球头固定孔，获得不同形状的类高斯去除函数，结合各种加工路径和驻留时间，对光学元件的表面进行确定性的加工。