一種懸浮拋光加工間隙檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及精密拋光技術領域，更具體的說，涉及一種懸浮拋光加工間隙檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著技術的不斷發展，現在對工件表面質量要求越來越高。加工尺寸精度可達10nm，表面粗糙度達lnm。超精密加工對加工設備、工件材質、測量環境等都有特殊的要求，需要綜合應用精密機械、精密測量、精密伺服系統、計算機控制以及其他先進技術。
[0003]對于現有的非接觸拋光加工方法，只具有普通的拋光加工的作用，比如浮法拋光，彈性發射加工，都不具備檢測相關參數的檢測方法，所以對于拋光過程中的工況沒有反饋，加工過程中拋光盤和拋光容器底部的加工間隙就不可知，對于加工條件、相關工況參數以及最終的工件表面質量就難以保證。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種懸浮拋光加工間隙的檢測方法，實現非接觸拋光技術，且通過控制加工間隙來實現良好液動壓膜的形成，從而提高加工效率和提高工件表面質量。
[0005]本發明通過以下技術方案來實現上述目的:一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，所采用的液動壓拋光設備包括拋光盤，拋光液容器、拋光液容器固定板、測距傳感器、螺旋機構、X軸向微調機構和Y軸向微調機構，拋光盤通過聯軸器連接伺服電機，伺服電機固定在托板上，托板連接X軸向微調機構和Y軸向微調結構且能分別在二者的作用下進行X軸向和Y軸向微調；拋光液容器設在在拋光盤正下方且固定在拋光液容器固定板上，拋光液容器固定板下方設有用于對拋光液容器固定板進行高度調節的螺旋機構，拋光液容器底部設有測距傳感器；通過調節X軸向微調機構和Y軸向微調機構將拋光盤與拋光液容器的中心位置對準，再調節拋光液容器底部的螺旋機構，實現拋光盤和拋光液容器在Z軸方向的相對運動，從而調整懸浮拋光的加工間隙；再利用拋光液底部安裝的測距傳感器檢測拋光液容器的移動距離，根據拋光液容器移動的距離計算出拋光盤與拋光液容器之間的加工間隙。
[0006]進一步的，所述拋光盤底部設有能夠形成液動壓的鍥形槽。
[0007]進一步的，所述聯軸器為雙膜片聯軸器。
[0008]進一步的，所述測距傳感器為電渦流式位置傳感器。
[0009]進一步的，所述測力傳感器在拋光液容器底部的同一圓周上均布了三個。
[0010]進一步的，所述測力傳感器采用埋入式結構安裝在拋光液容器的底部。
[0011]進一步的，所述螺旋機構設在拋光液容器固定板的正下方用于調節拋光液容器和拋光盤之間的相對位置，通過測力傳感器檢測到的距離來實現精確的數據調整，從而實時的檢測液動壓力使拋光盤上下浮動時加工間隙的變動。
[0012]本發明的有益效果在于:本發明能夠準確的檢測出加工間隙，并能實時的檢測出由于液動壓力的產生而使加工間隙發生的變化值，能夠實現微米級的測量精度；本發明采用的電渦流式位移傳感器具有高精度的位移測量精度，能適應復雜測試環境都，保證實驗的精確性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明所述一種懸浮拋光加工間隙檢測方法所用裝置的三維圖。
[0014]圖2是本發明所述一種懸浮拋光加工間隙檢測方法所用裝置的側視圖。
[0015]圖3是本發明所述拋光盤的結構示意圖。
[0016]圖4是本發明所述拋光液容器底部的測距傳感器布局示意圖。
[0017]圖中，1-定位套、2-立柱、3-微調旋鈕、4-水平導桿、5-滑動軸套、6_支撐板、7_水平工作臺、8-拋光液容器、9-拋光盤、10-第一聯軸器、11-第二聯軸器、12-電渦流式位移傳感器、13-螺旋機構、14-主軸、15-伺服電機、16-電機支架、17-滾珠絲杠、18-絲杠連接件、19-托板、20-采集卡、21-工控機。
【具體實施方式】
[0018]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
[0019]如圖1-4所示，一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，所采用的液動壓拋光設備包括拋光盤9，拋光液容器8、拋光液容器8固定板、測距傳感器、螺旋機構13、X軸向微調機構和Y軸向微調機構，拋光盤9通過聯軸器連接伺服電機，伺服電機固定在托板上，托板連接X軸向微調機構和Y軸向微調結構且能分別在二者的作用下進行X軸向和Y軸向微調；拋光液容器8設在在拋光盤9正下方且固定在拋光液容器8固定板上，拋光液容器8固定板下方設有用于對拋光液容器8固定板進行高度調節的螺旋機構13，拋光液容器8底部設有測距傳感器；通過調節X軸向微調機構和Y軸向微調機構將拋光盤9與拋光液容器8的中心位置對準，再調節拋光液容器8底部的螺旋機構13，實現拋光盤9和拋光液容器8在Z軸方向的相對運動，從而調整懸浮拋光的加工間隙；再利用拋光液底部安裝的測距傳感器檢測拋光液容器8的移動距離，根據拋光液容器8移動的距離計算出拋光盤9與拋光液容器8之間的加工間隙。
[0020]懸浮拋光加工間隙的檢測由測力傳感器12實現，測力傳感器12為電渦流式位移傳感器，測力傳感器12在拋光液容器底部均布了三個且均采用埋入式結構，該測力傳感器12的測距范圍為0-2mm，且靈敏度好、量精度高、溫度穩定性好、適應高壓環境的測量，精測精度可達到幾微米，完全可以滿足懸浮拋光的加工間隙的檢測要求。
[0021]伺服電機15通過第一聯軸器10、主軸14和第二聯軸器11將扭矩傳遞給拋光盤9。伺服電機15固定在托板19上，調節微調旋鈕3微調拋光盤9的位置，使其與固定在支撐板6上的拋光液容器8的中心位置對準，然后通過調節螺旋機構13實現拋光液容器8和拋光盤9的相對運動，并通過電渦流式位移傳感器12實時檢測拋光盤9底部和拋光液容器8底部的距離。并將其位置調到較適合液動壓膜產生的位置。微調旋鈕3包括X軸向微調旋鈕和Y軸向微調旋鈕，分別用于調節托板在X軸向和Y軸向的位置。
[0022]整個裝置固定在水平工作臺7，水平工作臺7上設有四根立柱2，支撐板6通過四個滑動軸套5套裝在四根立柱2上并沿四根立柱2上下滑動，四根立柱2的上端通過定位套1和水平導桿4進行固定，四根立柱2、水平導桿4、定位套和水平工作臺7共同構成支撐框架；兩根垂直設置的水平滾珠絲杠17分別穿過托板19并且兩端分別通過絲杠連接件連接在水平導桿4上，伺服電機15通過電機支架16固定在托板19底部，伺服電機15的輸出端通過第一聯軸器10連接主軸14的上端，主軸14的下端通過第二聯軸器11連接拋光盤9。
[0023]上述實施例只是本發明的較佳實施例，并不是對本發明技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利的權利保護范圍內。
【主權項】
1.一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所采用的液動壓拋光設備包括拋光盤，拋光液容器、拋光液容器固定板、測距傳感器、螺旋機構、X軸向微調機構和Y軸向微調機構，拋光盤通過聯軸器連接私服電機，伺服電機固定在托板上，托板連接X軸向微調機構和Y軸向微調結構且能分別在二者的作用下進行X軸向和Y軸向微調；拋光液容器設在在拋光盤正下方且固定在拋光液容器固定板上，拋光液容器固定板下方設有用于對拋光液容器固定板進行高度調節的螺旋機構，拋光液容器底部設有測距傳感器；通過調節X軸向微調機構和Y軸向微調機構將拋光盤與拋光液容器的中心位置對準，再調節拋光液容器底部的螺旋機構，實現拋光盤和拋光液容器在z軸方向的相對運動，從而調整懸浮拋光的加工間隙；再利用拋光液底部安裝的測距傳感器檢測拋光液容器的移動距離，根據拋光液容器移動的距離計算出拋光盤與拋光液容器之間的加工間隙。2.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述拋光盤底部設有能夠形成液動壓的鍥形槽。3.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述聯軸器為雙膜片聯軸器。4.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述測距傳感器為電渦流式位置傳感器。5.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述測力傳感器在拋光液容器底部的同一圓周上均布了三個。6.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述測力傳感器采用埋入式結構安裝在拋光液容器的底部。7.根據權利要求1所述的一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，其特征在于:所述螺旋機構設在拋光液容器固定板的正下方用于調節拋光液容器和拋光盤之間的相對位置，通過測力傳感器檢測到的距離來實現精確的數據調整，從而實時的檢測液動壓力使拋光盤上下浮動時加工間隙的變動。
【專利摘要】本發明公開了一種懸浮拋光加工間隙檢測方法，所采用的液動壓拋光設備包括拋光盤，拋光液容器、拋光液容器固定板、測距傳感器、螺旋機構、微調機構；通過調節微調機構將拋光盤與拋光液容器的中心位置對準，再調節螺旋機構，實現拋光盤和拋光液容器在Z軸方向的相對運動，從而調整懸浮拋光的加工間隙；再利用拋光液底部安裝的測距傳感器檢測拋光液容器的移動距離，計算出拋光盤與拋光液容器之間的加工間隙。本發明能夠準確的檢測出加工間隙，并能實時的檢測出由于液動壓力的產生而使加工間隙發生的變化值，能夠實現微米級的測量精度；本發明采用的電渦流式位移傳感器具有高精度的位移測量精度，能適應復雜測試環境都，保證實驗的精確性。
【IPC分類】B24B49/10, B24B49/16, B24B49/00
【公開號】CN105397639
【申請號】CN201510908897
【發明人】洪滔, 王楊渝, 謝重, 朱勝偉
【申請人】浙江工業大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月9日