專利名稱：一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于研磨拋光領(lǐng)域，主要是涉及一種新型研磨拋光工具，尤其是涉及一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，可在普通擺軸研拋機(jī)上實(shí)現(xiàn)環(huán)拋機(jī)效果。
背景技術(shù)：
研磨拋光機(jī)是對(duì)金屬，晶體，陶瓷等材料進(jìn)行精加工的重要儀器和設(shè)備。通過(guò)研磨去除材料表面的宏觀損傷層，使表面光滑平整，研磨是拋光的前一步，研磨后的物體再經(jīng)過(guò)拋光能夠得到非常光潔的表面，粗糙度降低到很小的水平。尤其是在科研領(lǐng)域，拋光是提高物理特性進(jìn)行精密加工的一種非常重要的方式。要達(dá)到超光滑拋光，對(duì)拋光盤，拋光方式都有著極高的要求。我們?nèi)粘Ｊ褂玫难心伖鈾C(jī)主要分兩種類型:擺軸式的和環(huán)拋式的，其中普通的單軸,雙軸，四軸擺動(dòng)式研磨拋光機(jī),其工作方式為電機(jī)帶動(dòng)軸承使拋光研磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，載物盤置于研拋盤上方，由擺軸帶動(dòng)，在研拋盤轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，載物盤做偏心或Z字形擺動(dòng)，擺幅和擺速可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。其缺點(diǎn)是由于存在力矩和力臂，在擺軸擺動(dòng)的過(guò)程中被磨樣品的四周很容易出現(xiàn)研拋不均勻現(xiàn)象，進(jìn)而造成面型惡化。如果使用浙青拋光盤，在拋光過(guò)程中和樣品的嚙合不好，或環(huán)境溫度控制不當(dāng)?shù)惹闆r發(fā)生時(shí)，盤面會(huì)失去平整性，進(jìn)而影響拋光效果。因此，眾多高精密光學(xué)元件的研拋都是在環(huán)拋機(jī)上進(jìn)行。環(huán)拋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于可以在研磨拋光的同時(shí)對(duì)研拋盤進(jìn)行修正。相對(duì)速度更加均勻。拋光模表面各部分依次外露，散熱更加容易。拋光模露出的空間位置固定，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拋光與拋光液的添加。那么要在普通的擺動(dòng)式雙軸研拋機(jī)上進(jìn)行高面型精度的加工與環(huán)拋相比是相對(duì)困難的。如何在擺動(dòng)式研拋機(jī)的條件下進(jìn)行高精密加工是從業(yè)者和科研人員面臨的難題之一。環(huán)拋是精密光學(xué)加工中最為常用的一種技術(shù)。其研磨拋光的原理就是對(duì)研拋盤精度的保持，破壞和修復(fù)過(guò)程。通過(guò)修整盤不斷的對(duì)研拋模盤的修正，使被研拋對(duì)象達(dá)到非常高的面型精度和超低的表面粗糙度，而且光學(xué)平面度的獲得不主要依靠機(jī)床的精度，而是依靠研拋盤精度的傳遞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，可以在普通擺動(dòng)式研拋機(jī)上實(shí)現(xiàn)環(huán)形拋光的效果，解決了擺動(dòng)式研拋機(jī)容易造成面型不好的難題，提高了加工精度。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，包括:中央套筒:開設(shè)有圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)置緊固C型黃銅圈；半圓弧形支架:對(duì)稱設(shè)置在中央套筒的兩側(cè)，支架上開設(shè)有帶螺紋的絲孔；軸承部件:連接在半圓弧形支架上。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，中央套筒通過(guò)圓孔使夾持工具與連接的研拋機(jī)的擺臂支桿呈垂直狀態(tài)。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，對(duì)稱設(shè)置的半圓弧形支架呈S形。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，每個(gè)半圓弧形支架上均有帶螺紋的絲孔，孔與孔之間密集排布。作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，半圓弧形支架上每隔3mm開設(shè)一帶螺紋的絲孔。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承部件推動(dòng)研拋機(jī)的修正盤和樣品盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在研磨拋光盤的摩擦力的作用下，修正盤和樣品載物盤還可以進(jìn)行自轉(zhuǎn)。如果需要可以根據(jù)研磨拋光盤大小另行增加半圓弧形支架的數(shù)目，以同時(shí)進(jìn)行2個(gè)或以上樣品研磨拋光。可大幅提高拋光質(zhì)量以及研磨拋光效率。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承部件連接在絲孔中，間距由修整盤和載物盤大小而定。作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承部件為帶螺桿的軸承，所述的螺桿固定連接在絲孔中。作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承為滾珠軸承、滾軸軸承、無(wú)油軸承或轉(zhuǎn)輪。作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，螺桿下端以尤里膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，每根半圓弧形支架上對(duì)稱連接數(shù)個(gè)軸承部件。作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，每根半圓弧形支架上對(duì)稱連接兩個(gè)軸承部件。使用時(shí)，首先將研拋機(jī)擺臂中心支桿對(duì)準(zhǔn)研拋盤中心位置。通過(guò)模擬修整盤和載物盤工作范圍確定夾具上每端半圓弧形支架所應(yīng)安裝軸承滾輪位置。根據(jù)修整盤的外徑尺寸以及載物盤外徑確定滾輪間的距離。然后在兩端的半圓弧形支架上安裝帶膠圈的軸承部件，通過(guò)螺母鎖定位置，每個(gè)半圓弧形支架上安裝兩個(gè)軸承部件，使二者盡量保持同一水平高度。半圓弧形支架本身為剛性一體化部件，可以保持兩個(gè)軸承部件之間的平行度。將夾具中央圓孔對(duì)準(zhǔn)擺動(dòng)式研拋機(jī)直臂前端的豎桿，套入后根據(jù)距離研拋盤的距離設(shè)定緊固位置，利用內(nèi)六角緊固螺釘鎖死，調(diào)整好高度后固定擺臂。考慮到精密研磨拋光中對(duì)面型的要求，以及設(shè)備加工中的誤差，半圓弧形支架固定在中央柱體的位置被設(shè)定為底部，以保持兩端半圓弧形支架在同一水平面。半圓弧形支架上絲孔的設(shè)計(jì)可以滿足在垂直方向上進(jìn)行更加精確的調(diào)節(jié)，避免通孔結(jié)構(gòu)對(duì)軸承部件高低位置調(diào)節(jié)的粗放性。密集的絲孔可以更加精細(xì)的調(diào)節(jié)軸承部件之間間距。為保證研磨拋光時(shí)工具本身的掉落金屬異物，夾具通體構(gòu)造材料采用不銹鋼，并在邊緣進(jìn)行倒角處理，以免擦傷操作人員。中央套筒內(nèi)部設(shè)計(jì)有C型結(jié)構(gòu)的黃銅圈，具有足夠高的硬度和適度的彈性形變能力，當(dāng)夾具在不同搖擺式雙軸研拋機(jī)上使用時(shí)，可以自適應(yīng)不同直徑的支桿，并保持很好的緊固性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以極小的成本代價(jià)，使傳統(tǒng)的搖擺式雙軸研拋機(jī)具有環(huán)形研拋機(jī)的性能，而不需做任何改動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，效果突出?？烧{(diào)節(jié)性好，能根據(jù)不同研拋盤的直徑和尺寸調(diào)節(jié)推動(dòng)轉(zhuǎn)軸間距離，而不必重新設(shè)計(jì)加工夾具，適應(yīng)性非常廣。能精細(xì)的調(diào)節(jié)每側(cè)半圓弧形支架上平行的軸承部件的高低，同時(shí)由于一體化設(shè)計(jì)，可以很容易保證轉(zhuǎn)軸之間的平行度，避免將推動(dòng)軸承部件之間的不平衡轉(zhuǎn)化為載物盤的高低力矩，從而進(jìn)一步保證了面型，具有很好的加工精度。推動(dòng)修整盤和載物盤的軸承滾輪采用進(jìn)口精密軸承，保證了轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性，具有一定厚度的不銹鋼材質(zhì)也保證了夾具本身具有很高的強(qiáng)度，從而使整個(gè)夾具在運(yùn)行過(guò)程中擁有非常好的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為軸承部件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為C形黃銅圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為中央套筒、2為C形黃銅圈、3為緊固螺釘孔、4為半圓弧形支架、5為絲孔、6為軸承部件、61為螺桿、62為膠圈滾輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括中央套筒1、C形黃銅圈2、緊固螺釘孔3、半圓弧形支架4、絲孔5、軸承部件6。其中，中央套筒1、C形黃銅圈2以及兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的半圓弧形支架4構(gòu)成了夾持工具的主體部分。在中央套筒I上開設(shè)有圓孔，以通用雙軸搖擺研拋機(jī)擺臂支桿直徑為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這個(gè)孔徑使夾具與擺臂支桿成垂直狀態(tài)。C形黃銅圈2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，設(shè)置在圓孔內(nèi)，從而能夠適應(yīng)更小內(nèi)徑支桿。中央套筒I內(nèi)還開有緊固螺釘孔3，緊固螺釘可以根據(jù)實(shí)際需要更換為內(nèi)六角內(nèi)嵌式沉頭螺釘，兩側(cè)的雙孔設(shè)計(jì)可以更好的鎖止夾具與支桿間相對(duì)運(yùn)動(dòng)。半圓弧形支架4上在保證強(qiáng)度的前提下每隔3mm設(shè)有帶螺紋的絲孔5，通過(guò)絲孔5固定軸承部件6，密集的絲孔5可以更加精細(xì)的調(diào)節(jié)滾輪之間的間距以適應(yīng)不同尺寸修整盤和載物盤。軸承部件6的結(jié)構(gòu)如圖3所示，為帶螺桿61的軸承，螺桿61下端以尤里膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀的膠圈滾輪62。螺桿61通過(guò)本身的螺母和墊片在半圓弧形支架4上固定。然后通過(guò)下端的膠圈滾輪62推動(dòng)修整盤和載物盤相對(duì)于研拋盤的旋轉(zhuǎn)做前向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在摩擦力的作用下修整盤和載物盤將會(huì)與膠圈滾輪之間發(fā)生相對(duì)滾動(dòng)，在軸承部件6的帶動(dòng)下產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，由于修整盤和載物盤平行分立與研拋盤的兩端，其中心線將通過(guò)夾具中心，從而使樣品在被研磨和拋光的同時(shí)，不斷修整研磨母盤，最終達(dá)到高精密的加工效果。由于設(shè)計(jì)了帶螺紋的絲孔5，避免了通孔結(jié)構(gòu)的粗糙，因而整個(gè)工件對(duì)本身的加工精度要求不高，具有了很好的可適性?？梢栽谄胀〒u擺式雙軸拋光機(jī)上使用本發(fā)明，它可以在對(duì)樣品進(jìn)行研磨拋光的同時(shí)，對(duì)研磨拋光盤進(jìn)行修正，使普通搖擺式拋光機(jī)達(dá)到環(huán)拋機(jī)的作用效果。另外對(duì)本發(fā)明的材質(zhì)、外形(圓弧或直線型，方形等)、尺寸以及飛翼支架數(shù)目變換的選擇，開孔或開槽方式的變動(dòng)，從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，該夾持工具包括: 中央套筒:開設(shè)有圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)置緊固C型黃銅圈； 半圓弧形支架:對(duì)稱設(shè)置在中央套筒的兩側(cè)，支架上開設(shè)有帶螺紋的絲孔； 軸承部件:連接在半圓弧形支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的中央套筒通過(guò)圓孔使夾持工具與連接的研拋機(jī)的擺臂支桿呈垂直狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，對(duì)稱設(shè)置的半圓弧形支架呈S形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的半圓弧形支架上每隔3mm開設(shè)一帶螺紋的絲孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的軸承部件連接在絲孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的軸承部件為帶螺桿的軸承，所述的螺桿固定連接在絲孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的軸承為滾珠軸承、滾軸軸承、無(wú)油軸承或轉(zhuǎn)輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的螺桿下端以尤里膠或牛津包裹形成柱狀或輪狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，所述的軸承部件推動(dòng)研拋機(jī)的修正盤和樣品盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，其特征在于，每根半圓弧形支架上對(duì)稱連接數(shù)個(gè)軸承部件，優(yōu)選兩個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于雙軸研拋機(jī)的夾持工具，包括開設(shè)有圓孔的中央套筒，圓孔內(nèi)設(shè)置緊固C型黃銅圈，對(duì)稱設(shè)置在中央套筒的兩側(cè)的半圓弧形支架，支架上開設(shè)有帶螺紋的絲孔以及接在半圓弧形支架上的軸承部件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在研磨或拋光盤上可以在研磨或拋光的時(shí)候，樣品盤在轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)的同時(shí)，還可以推動(dòng)修整盤旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，達(dá)到邊修邊拋的效果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)不銹鋼器件實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有工具相比能大大提高在普通擺軸式拋光機(jī)上的研磨拋光效果，可操作性強(qiáng)，可靠行高，對(duì)應(yīng)用環(huán)境沒有額外的要求，非常適合實(shí)驗(yàn)室高精度研磨拋光需求和規(guī)?；a(chǎn)的改造。
文檔編號(hào)B24B37/27GK103121190SQ201310024139
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者朱杰, 張志萌, 王曉強(qiáng), 王占山 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)