硬脆材料双面研磨抛光机的设计

硬脆材料双面研磨/抛光机的设计

摘要：双面平面研磨是在传统研磨机构的基础上，通过改变研磨平面的数目从而 来提高研磨精度和效率的一种研磨方式。其加工原理就是利用涂敷或压嵌在研具上的 磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行精整加工， 从而来实现加工精度的要求。.

本文通过对平面研磨机构多种运动方式的分析，以及研磨精度要求，并结合现有研 磨机， 从而设计出一种新型的行星式双面平面研磨机构， 并对其运动轨迹做了具体研究。 这种研磨方式不仅解决了传统研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工 质量不稳定等缺点，提高了研磨技术水平，保证研磨加工精度和加工质量，而且 还可以实现在一定范围内不同直径圆柱工件的研磨，提高了加工效率，降低了加 工成本，使研磨技术进一步实用化。

关键词：双面研磨;结构设计;轨迹曲线

Double-sided Grinding Of The Hard-brittle Materials/Polishing

Machine Design

Abstract：

Double-sided plane grinding is the traditional grinding institutions, and on the basis of the number of by changing the grinding plane to improve the grinding efficiency and precision of a kind of grinding way. Its processing principle is to use the coating or pressure with embedded in the research on the abrasive particles with and workpiece, through research in the relative movement under certain pressure of machining surface finish machining, thus to realize the machining accuracy of requirements.

This thesis through to plane grinding institutions of various sports mode analysis, and grinding accuracy requirement, and combine existing grinding machine, thus designed a new double plane grinding mechanism, and to its trajectory made specific research. This kind of grinding way not only solves existing traditional grinding machining efficiency is low, the processing cost, high machining accuracy and processing quality unstable shortcomings, improves grinding technology level and guarantee of grinding accuracy and processing quality, but also can realize within the scope of certain and different cylinder workpiece, improves the grinding machining efficiency and reduce the processing cost, make grinding technology further practional utilization.

Key words：Double-sided Grinding ;Structure Design ;Path Curves

第一章 绪论

1.1 硬脆材料的一些简介

硬脆材料例如陶瓷、白宝石单晶、微晶玻璃等以优良特性得到广泛的应用。微晶玻 璃用于天文望远镜、光学透镜、火箭和卫星的结构材料等，而且同时可以作标准米尺； 白宝石因为其良好的透光性和耐磨性等特点用于激光器的反射镜和窗口、异质外延生长 的半导体材料或金属材料的基片等。对硬脆材料进行超精密加工方法的研究，将其进一 步扩大应用范围并且提高其使用性能。

由于微晶玻璃中无数微小品粒的存在、白宝石硬度高，大都认为很难得到超光滑高 平面度的表面。通常的光学抛光机都是动摆式的，即工件相对于磨盘既转动，又沿一定 的弧线摆动：工件在抛光的同时也不断地进行修整抛光模。但是，当抛光参数设定时， 工件和抛光模的那个面形始终处于非收敛的变化中，即面形朝凹或凸的方向单调改变， 不断检查面形，修改抛光参数，对操作员的技术水平要求很高。我们一般使用中国航空 精密机械研究所研制的超精密研磨机 CJY—500 进行实验。其上下主轴均为液体静压主 轴，并且还能够实现研磨盘的超精密车削，平面度小于lμm/φ500，用高精度的研磨盘 来保证高精度的工件，不需要抛光中工件对其修整。当工件与锡磨盘定偏心、同方向、 同转速运动时工件表面的材料除去相同，而且工件每个点在研磨盘周光滑高平面度的表 面奠定了基础。

研磨和抛光基本都是利用研磨剂使工件与研具进行单纯的对研而获得的高质量、高 精度的加工方法。

1.2 国内外研磨和抛光的历史及其发展现状

在国内外研磨和抛光的历史很悠长，比如：玉器和铜镜的制作；眼镜的应用、1360 年的绘画上就有发现、在文艺复兴时期的望远镜和显微镜发明。

现在，除了已经实现大批量生产透镜和棱镜外，其加工水平已能够完成光学镜面和 保证高形状精度的光学平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等标准件的加工。

就实施超精密加工而言，在各种各样的加工方法中，研磨和抛光方法最为有力。

为适应零件加工的要求，应该不断进行技术改造和开发新加工原理的超精密研磨和