關(guān)于超精密平面研磨的機床介紹

平面研磨機是超精密平面研磨加工中重要、基本的加工設備，它具有以下特征：

　　(1)高精度，主要的性能指標有幾何精度、定點(diǎn)精度和重復定點(diǎn)精度等。

　　(2)高剛度，包括機床本身的剛度，工件、機床、夾具等所組成的工藝系統剛度。

　　(3)高穩定性，在規定的工作環(huán)境下和使用過(guò)程中應能長(cháng)時(shí)間保持精度，應有良好的耐磨性、抗振性等。

　　(4)高自動(dòng)化，為了保證加工質(zhì)量，減少人為因素影響，采用數控系統實(shí)現自動(dòng)化加工。

　　超精密平面研磨可以采用單面研磨或者雙面研磨方式加工。下圖為一種雙面平面研磨機。

　　圖 2.1 雙面平面研磨機工作原理圖

　　下面以雙面研磨方式為例介紹加工設備運行原理：在研磨加工時(shí)，被加工工件放在工件保持架內，上下均有研磨盤(pán)。下研磨盤(pán)由電機通過(guò)減速機構帶動(dòng)旋轉。為在工件上得到均勻不重復的研磨軌跡，工件保持架制成行星輪式，外面和內齒輪嚙合，里面和小齒輪嚙合。同時(shí)上研磨盤(pán)加載并有一定的浮動(dòng)，以避免兩研磨盤(pán)不平行造成工件兩研磨面的不平行，減小誤差復映率。

　　在上述傳統的研磨拋光機上用軟質(zhì)拋光盤(pán)進(jìn)行高精度平面拋光時(shí)，由于研磨盤(pán)的變形和磨損，通常需要憑借工人的經(jīng)驗，頻繁地將研磨盤(pán)工作面在標準平板上進(jìn)行手工對研來(lái)修正拋光盤(pán)面的變形，以實(shí)現高精度的平面加工。

　　為了盡可能排除研磨加工時(shí)對工人熟練程度的要求，需要對機床進(jìn)行改進(jìn)。浙江工業(yè)大學(xué)的有關(guān)學(xué)者以加工量與拋光盤(pán)的磨損量及兩者的相對速度、壓力、時(shí)間的比例關(guān)系為基礎，通過(guò)對圓環(huán)狀拋光盤(pán)及圓形工件之間的研磨運動(dòng)的分析及考慮壓力分布下的軟質(zhì)拋光盤(pán)的彈性變形，采用修正環(huán)可實(shí)時(shí)在線(xiàn)修整拋光盤(pán)的平面度，開(kāi)發(fā)了修正環(huán)形平面研磨拋光機，其外觀(guān)如下圖所示。本文章的一些實(shí)驗數據就是在該機床上得到的。

　　圖 2.2 修正環(huán)形研磨拋光機示意圖

　　這種機床的特點(diǎn)及好的點(diǎn)為：將切片后的薄片工件粘帖在平行平面夾具上，使薄片工件與夾具成為一體，作為名義大口徑厚工件加工，并通過(guò)修正環(huán)的連續旋轉來(lái)實(shí)時(shí)修正拋光盤(pán)的平面度。這種加工方法可以通過(guò)理論公式推導出高精度的平面加工條件，并可通過(guò)在粘帖有薄片工件的加工夾具上，附加一個(gè)與加工夾具同直徑的斜切圓柱體砝碼，作為偏心載荷來(lái)修正平面度，易于操作，修正結果再現性也很高。