气浮垫的研抛工艺及研抛机结构设计.doc

气浮垫的研抛工艺及研抛机结构设计 摘要 随着精密、超精密技术的发展日益进步,机器及检测仪器等的精度要求越来越高,对气浮垫的制造精度也提出更高的要求。目前,由于气浮垫精密加工技术的研究还不够深入,因此,研究气浮垫的精密制造技术是气浮垫领域函须解决的课题。 针对研磨抛光过程，本文深入研究了磨料种类、粒度、抛光液溶剂、研抛压力、研抛加工时间等因素对加工表面粗糙度的影响。根据气浮垫研磨设备对研磨工艺的要求，本文设计了一种专门的研磨机，并对研磨机的各个部分进行分析和说明，并对部分零件进行验证和校核。 关键词：气浮垫；研磨；抛光；机械结构 Abstract With the development of Precision and ultra-Precise technology, the accuracy of the machinery and the detecting instrument become higher, the Production accuracy of cushion needed also more higher. At present, the research about the cushion Precision finishing technology is not enough. So how to enhance the accuracy it is one of needing to resolve problem of the research area of the floatation cushion. On the surface roughness effects of abrasive type, grain size, polishing liquid solvents, polishing pressure, polishing machining time and so on, are researched in-depth for the process of mechanical polishing. According to gas floating pad grinding equipment requirement for grinding process, this paper designed a kind of special grinding machine, and analyze the various parts of the grinding machine and instructions, and to verify and check parts. Keywords ：Gas floating cushion; Grinding; Polishing; The mechanical structure 气浮垫的研抛工艺及研抛机结构设计 近年来，功能陶瓷、石英晶片、平面或多面体晶体和光学器件等硬脆材料的精密加工提出了很高要求，不仅要求这些材料有极小的平面度、极小的表面粗糙度、超平滑的表面，还要求材料两端面严格平行、无晶向误差、表面无变质层等，有的甚至要求达到纳米级或更高的加工精度和无损伤的表面加工质量由于研磨抛光技术可以获得很高的精度和超光滑表面，上述的材料均需采用精密研磨抛光技术。 利用研抛工具的亚口径机械式研抛是目前加工创成复杂光学曲面主要方法，但无论是在创成原理还是在加工装置上，都存在着难以逾越的固有缺陷。目前，许多研究主要是针对回转对称非球面光学零件的加工技术及装备。 对于有复杂几何特征的光学曲面，研抛去除量总是非均匀变化的。这使得研抛工具与被加工工件之间的变形不一致。难以获得均匀一致的面形精度研抛工具去除工件材料所形成的加工表面残高也总是非均匀变化的。因而难以获得均匀一致的加工表面。质量为了使所获得加工表面质量和面形精度满足加工要求，同时机构的设计简单实用性能可靠势，必将增加研抛加工时间降低研抛加工效率。 研磨和抛光硬脆材料去除机理比较复杂，硬脆材料的表面完整性、亚表面层损伤、零件几何形状受很多因素的影响。研磨和抛光加工工艺参数成为欧美各大企业的机密，而且针对不同材料以及不同设备，其参数变化非常大，使其难以复制和模仿。目前，我国高档次精密研磨设备设计制造水平不高，国外对高档次精密加工工艺严格保密，这严重制约了我国精密加工技术的发展。为了加强我国精密研磨、抛光技术的发展，除了开发拥有自主产权的精密研磨抛光设备之外，研磨、抛光加工工艺也成为了研究重点。 图1.1.气浮垫的工作原