本发明涉及一种叉式支撑的抛光装置，其用于 对被抛光表面进行抛光 处理。 背景技术

在光学加工领域，需要对光学元件进行抛光处 理，技术人员提出了一 种弹性发射加工 （Elastic Emission Machining, EEM) 的加工方法。

但是采用该加工方法的现有的装置尺寸大，不 利于与机床配合加工复 杂工件，以及现有技术中的装置和方法都是将 待加工件以及抛光轮浸入在 抛光液中进行加工，加工中落下的材料与抛光 液混合，不利于对抛光精度 的控制以及加工过程不易观察。 发明内容

为了解决上述问题的至少一个方面，本发明提 出一种叉式支撑的抛光 装置， 一方面， 其结构紧凑， 利于与机床配合， 另一方面， 其采用在加工 过程供给抛光液而不是将待加工件以及抛光轮 浸入在抛光液中的方式进 行， 从而提高加工精度， 并且使整个加工过程易于控制。

具体地， 根据本发明的叉式支撑的抛光装置， 其包括： 连接件、 叉 式支撑件、 抛光轮、 抛光轮驱动部、 抛光轮传动部以及抛光液供给部， 其 中，连接件用于将所述抛光装置固定至机床的 执行机构，所述连接件与所 述叉式支撑件固定连接； 所述叉式支撑件具有沿竖直方向延伸的两个叉 部，所述两个叉部的邻近所述连接件的端部之 间设置有水平延伸部；所述 抛光轮设置于所述两个叉部之间，并且位于所 述两个叉部的远离所述连接 件的端部， 其用于作用待加工件表面， 对待加工件表面进行抛光操作； 所 述抛光轮驱动部设置于所述两个叉部之间，用 于提供驱动抛光轮旋转的驱 动力；所述抛光轮传动部设置于所述两个叉部 的外侧，用于将所述抛光轮 驱动部提供的驱动力传递至所述抛光轮;所述� �光液供给部利用设置于所 述连接件以及叉式支撑件内部的管路将抛光液 提供至所述抛光轮。 优选地， 还包括导电滑环， 所述导电滑环设置于所述连接件与所述 叉式支撑件之间。

优选地， 所述导电滑环为盘式导电滑环。

优选地， 所述抛光轮的基底由金属材料制成， 在所述基底外部包覆 有弹性高分子材料。

另外一个方面， 本发明还提供了利用所述的叉式支撑的抛光装 置对 待加工件进行抛光的方法，其包括如下歩骤： 将所述抛光装置与机床的执 行机构固定连接；操作所述机床， 以使所述抛光装置的抛光轮靠近待加工 件； 启动抛光轮驱动部， 以使所述抛光轮旋转； 启动抛光液供给部， 向所 述抛光轮表面提供抛光液；操作所述机床带动 所述抛光装置运动， 以使所 述抛光轮沿预定轨迹对待加工件进行抛光。

优选地， 在加工过程， 所述抛光轮与所述待加工件的表面接触或者 不接触； 当所述抛光轮与所述待加工件的表面接触时， 抛光去除量大； 当 所述抛光轮与所述待加工件的表面不接触时， 抛光去除量小。

优选地， 所述抛光轮的转速的范围为 l-1000r/min。

优选地， 所述抛光轮与所述抛光装置同时旋转， 或者所述抛光轮旋 转而所述抛光装置不旋转。

优选地， 所述抛光液所含的颗粒的直径范围为 0-10 μ m。

优选地， 抛光液喷淋的流量的范围为 10mL/min-lL/min。

根据本发明所提供的抛光装置具有如下有益效 果的至少一个方面： 其支撑刚度高， 结构紧凑， 利于与数控机床配合， 另外， 其采用在加工过 程供给抛光液而不是将待加工件以及抛光轮浸 入在抛光液中的方式进行， 从而提高加工精度， 并且使整个加工过程易于控制。 附图说明

图 1为根据本发明的叉式支撑的抛光装置正面的� �意图；

图 2为根据本发明的叉式支撑的抛光装置侧面的� �意图。 具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体说明：图 1为根据本发明的叉式支撑 的抛光装置正面的示意图，图 2为根据本发明的叉式支撑的抛光装置侧面 的示意图。

如图 1 所示， 根据本发明的一个优选的实施方式， 该叉式支撑的抛 光装置， 其包括： 连接件 1、 叉式支撑件 2、 抛光轮 3、 抛光轮驱动部 4、 抛光轮传动部 5以及抛光液供给部 6， 其中， 连接件 1用于将所述抛光装 置固定至机床的执行机构， 所述连接件 1与所述叉式支撑件 2固定连接; 所述叉式支撑件 2具有沿竖直方向延伸的两个叉部 21， 所述两个叉部 21 的邻近所述连接件 1的端部之间设置有水平延伸部 22; 抛光轮 3设置于 所述两个叉部 21之间， 并且位于所述两个叉部 21 的远离所述连接件 1 的端部， 其用于作用待加工件（附图未示出）表面， 对待加工件表面进行 抛光操作； 所述抛光轮驱动部 4设置于所述两个叉部 21之间， 用于提供 驱动抛光轮 3旋转的驱动力； 所述抛光轮传动部 5设置于所述两个叉部 21的外侧，用于将所述抛光轮驱动部 4提供的驱动力传递至所述抛光轮 3 ; 所述抛光液供给部 6 利用设置于所述连接件以及叉式支撑件内部的 管路 将抛光液提供至所述抛光轮 3。如图 1和图 2所示，由于管路设置在内部， 从而所述抛光装置整体旋转时不会影响到抛光 液的供给。

另外， 所述管路的端部与机床主轴内孔相连， 以保证抛光液的供给 和控制。

如图 1所示， 根据本发明的优选的实施方式， 还包括导电滑环 7， 导 电滑环 7设置于所述连接件 1与所述叉式支撑件 2之间。优选地，导电滑 环 7为盘式导电滑环。连接件 1可以利用法兰与所述叉式支撑件 2固定连 接。 根据本发明的优选的实施方式， 盘式导电滑环可以包括上盘和下盘， 并且所述上盘和下盘中间具有孔。利用导电滑 环 2可以减小轴向长度，导 电滑环可以在所述抛光装置旋转时，保证电机 与外界控制器动力线和信号 线的良好接触。

所述连接件 2 可以为与机床相连接的各类锥柄或者也可以是 与其他 装置相连接的接口件。 机床主轴通过连接件带动整个抛光装置旋转。

根据本发明的优选的实施方式， 如图 1所示， 抛光轮驱动部 4可以 为电机， 其通过电机座 41在两个叉部 21之间固定连接至叉式支撑件 2 上， 电机可以选用直流减速电机并且配有编码器， 利用外部控制器对电机 进行速度闭环控制，也可以将外部控制器与机 床的控制系统相连接， 以使 两者被协同控制。

如图 1和 2所示， 根据本发明的抛光轮驱动部 5， 其设置于所述两个 叉部 21的外侧， 用于将所述抛光轮驱动部 4提供的驱动力传递至所述抛 光轮 3。 具体的， 如图 1和 2所示， 所述抛光轮驱动部 4的输出轴与同歩 轮 51连接， 同歩轮 51带动同歩带 52， 从而带动同歩轮 53旋转， 与同歩 轮 53向配合的轴 54带动抛光轮 3旋转。

如图 1和 2所示， 所述抛光液供给部 6包括喷头 61， 喷头 61将抛光 液喷到抛光轮 3上，并且，在所述抛光装置旋转时不会影响� �光液的供给。 其中， 抛光液可以以不同的形式喷出， 例如， 集中式、 分散式、 雾状等， 以及喷淋位置可以是抛光轮 3的上部、 侧部或者靠近底部的位置。

根据本发明优选的实施方式， 抛光轮 3 的基底由金属材料制成， 在 所述基底外部包覆有弹性高分子材料。所述弹 性高分子材料的表面可以是 光滑的表面， 也可以带有纹路。如图 1所示， 抛光轮 3为球体截取中间部 分而成， 本领域技术人员也可以根据实际需要设置不同 形式的抛光轮。

根据本发明的另外一个方面， 提供了利用所述的叉式支撑的抛光装 置对待加工件进行抛光的方法，其包括如下歩 骤：将所述抛光装置与机床 执行机构固定连接；操作所述机床， 以使所述抛光装置的抛光轮靠近待加 工件； 启动抛光轮驱动部， 以使所述抛光轮旋转； 启动抛光液供给部， 向 所述抛光轮表面提供抛光液；操作所述机床带 动所述抛光装置运动， 以使 所述抛光轮沿预定轨迹对待加工件进行抛光。

其中， 在加工过程中， 所述抛光轮与所述待加工件的表面接触或者 不接触； 当所述抛光轮与所述待加工件的表面接触时， 抛光去除量大； 当 所述抛光轮与所述待加工件的表面不接触时， 抛光去除量小。 换句话说， 抛光轮 3与待加工表面之间的间隙可以调整， 间隙越小去除量越大，在粗 加工阶段， 可以使两者接触， 从而使抛光去除量较大， 在精加工阶段， 可 以使两者不接触。

其中， 所述抛光轮的转速的范围为 l-1000r/mm。 当所述抛光轮与所 述待加工件的表面距离不变的情况下， 转速越高， 去除越快。

所述抛光轮与所述抛光装置可以同时旋转， 或者所述抛光轮旋转而 所述抛光装置不旋转。 所述抛光装置的转速的范围为 l-300r/mm。

根据本发明的优选的实施方式， 抛光液可以是水基的， 也可以是油 基的， 其为内部含有微小颗粒的悬浮液。优选的， 抛光液喷淋的流量的范 围为 10mL/min-lL/min。

根据本发明的优选的实施方式， 以及实际抛光的参数要求， 所述抛 光液所含的颗粒的直径范围为 0-10 μ πΐ。优选地， 在粗加工阶段可以选用 颗粒的直径范围在 0.1-10 μ πΐ的抛光液， 以获得较大的去除率， 在精加工 阶段可以选用颗粒的直径范围在 0.005-0.1 μ πι 的抛光液， 以保证良好的 表面质量。

根据本发明的方法， 进行抛光操作时， 可以先对待加工件进行粗加 工，再调整诸如上述提及的参数，对待加工件 进行精加工，再次调整参数， 对待加工件进行超精加工。这里，待加工件的 表面材料去除量与抛光轮的 转速、抛光轮与待加工件之间的距离以及抛光 液的颗粒的大小、形状都有 关系。

加工示例， 选取如下测试工件作为待加工件： 直径 200mm且曲率半 径为 300mm的凸面镜。 根据上述方法进行粗加工， 使用粒径为 2 μ m的 抛光液， 抛光轮转速 400r/min， 抛光装置旋转速度为 180r/min， 抛光轮工 作面与待加工件表面之间的距离为 l m， 可获得面形精度为 1/10 λ PV, 粗糙度为 2nm RMS。 根据上述方法进行精加工， 使用粒径为 50nm的抛 光液， 抛光轮转速 800r/min， 装置旋转速度为 180r/min， 抛光轮工作面与 待加工件表面之间的距离为 5 μ πι, 可获得面形精度为 1/20 λ PV, 粗糙 度为 0.4nm RMS。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人 员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精 神的情况下可以对这些实施 例进行变化， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定 。