CN114378704B - 一种适用于大尺寸kdp晶体超精密高效抛光装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法，所述的抛光装置包括支撑单元、精密水平运动滑台、工件抛光夹持单元、多点浓度连续可调控抛光液供给单元、底座、精密回转工作台、抛光垫修整单元、在线测量单元、抛光残液连续吸除回收单元和设备控制***单元；所述的抛光方法包括粗抛光加工、精抛光加工、超精密抛光加工三个阶段，每个加工阶段采用不同种类的抛光液，通过控制***可实现大尺寸KDP晶体的全口径粗、精、超精密多工序一体化抛光加工，具有显著的加工效率高、加工精度高等特色。本发明既能够实现大尺寸KDP晶体超精密抛光加工，又能提高加工效率，实现大尺寸KDP的高效、高质、近无损伤超精密加工。

Description

一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法
技术领域
本发明属于精密与超精密抛光技术领域，具体涉及一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法。
背景技术
自然界中存在一类易潮解或水溶解晶体材料，例如氯化钠NaCl晶体、磷酸二氢钾KH2PO4简称KDP晶体等。KDP晶体作为一种优质的非线性光学材料可用作倍频转换元件和光电开关，具有重大的工程应用价值。作为光学元件用的KDP晶体材料通常要求加工到超精密级精度，例如用于惯性约束核聚变***的KDP晶体光学元件，不仅尺寸大400mm×400mm以上，而且加工精度要求表面和亚表面层近无损伤、表面粗糙度RMS小于4nm、透射波前畸变小于λ/6，这样的加工要求几乎接近制造的极限，且材料本身又具有软脆、易解潮、对加工温度极为敏感等特点，使之成为公认的一种极难加工的晶体材料，现有的机械方法几乎难以做到近无损伤超精密加工。虽然本专利申请者较早地创新提出了基于水溶解的KDP晶体抛光方法与专利，以及后续不断提出的基于材料水溶解特性的易潮解KDP晶体的抛光液、抛光方法和抛光装置的发明，但是依然存在诸如油包水抛光液后续需要清洗表面油包裹层、小磨头抛光大尺寸晶体难以实现粗精抛光自动化切换、抛光效率较低等一些问题，制约了大尺寸晶体的水溶解抛光方法的工程化应用，因此迫切需要一种适用于大尺寸KDP晶体工程化加工用超精密高效抛光新方法。
在以往针对包括KDP晶体在内的易潮解晶体超精密加工技术中，有一些相关类型的专利和例子：
中国专利ZL200910010268.2公开了《一种用于软脆易潮解晶体的非水基无磨料抛光液》，介绍了一种非水基无磨料化学机械抛光液，适用于软脆晶体的超精密抛光，其采用油性物质作为抛光液基载液，由非离子表面活性剂，以及水形成“油包水”结构，是一种无色透明、无毒、无腐蚀性液体，长期放置不发生变化，稳定性较好，具有避免磨粒的嵌入的优点，实现了对KDP晶体的高质量加工。然而，总体加工效率较低，并且油性抛光液易残留在晶体表面，不易清洗，且未开发出专用设备进行加工。
中国专利CN101310922A公开了《磷酸二氢钾晶体潮解抛光方法》，采用以一定比例的无水乙醇与水配置抛光液，对金刚石飞切后的KDP样件进行加工，由于无水乙醇的快速挥发以及吸水性，容易造成抛光液浓度失衡，以及加工后表面快速潮解。同时该专利将KDP晶体和抛光设备放置于密闭护罩中用混合水蒸气高温抛光，高温容易造成KDP晶体敏感开裂，同时密闭护罩无法实现大尺寸KDP晶体的加工。
中国专利CN102615555B公开了《基于超声雾化水汽的KDP晶体微纳潮解超精密抛光方法》，利用超声产生的水雾与洁净干燥的气体混合而成的洁净水雾气体对KDP进行加工，并借助计算机控制抛光轨迹，实现晶体表面全局平坦化抛光。但是整体加工效率较低，而且对加工条件的要求较高。
中国专利CN105150078B公开了《一种KDP晶体表面微纳纹理的无损伤数控水溶解去除方法》，选用含水抛光液，使用小尺寸抛光头加工KDP晶体，结合计算机轨迹规划，去除晶体表面残留的小尺度飞切刀纹，实现对KDP晶体的超精密加工。然而，小尺寸磨头加工，整体效率较低，对轨迹规划的要求较高，成本较高。
中国专利CN106926139B公开了《KDP晶体水溶解微纳加工***及加工方法》，介绍了一种包括抛光液性能连续实时调控装置、抛光装置和夹持装置的KDP晶体水溶解微纳加工***，配置了一系列具备不同温度和质量百分比浓度的磷酸二氢钾溶液对KDP晶体的高效加工。但是由于抛光液种类单一以及微纳加工***的限制，此种方法加工KDP尺寸较小，并且加工后表面有结晶残留，难以实现大尺寸KDP晶体的高质量加工。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提出一种既能够实现大尺寸KDP晶体超精密抛光加工，又能提高加工效率的适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置，包括支撑单元、精密水平运动滑台、工件抛光夹持单元、多点浓度连续可调控抛光液供给单元、底座、精密回转工作台、抛光垫修整单元、在线测量单元、抛光残液连续吸除回收单元和设备控制***单元；
所述支撑单元包括三个立柱支撑、Y形横梁和中心辅助支撑，所述三个立柱支撑的下端分别与底座连接、上端分别与Y形横梁的三个外端连接，所述中心辅助支撑下端穿过中空的精密回转工作台与底座连接、上端与Y形横梁的中心连接，所述三个立柱支撑、Y形横梁和中心辅助支撑组成三立柱支撑+中心辅助支撑结构；所述立柱支撑内部中空，侧边开走线管口，用于布置控制电缆；
所述Y形横梁由三个支梁组成，每个支梁上部安装有吊环；每个支梁上安装一个精密水平运动滑台，第一个支梁的精密水平运动滑台上安装抛光垫修整单元和在线测量单元，第二个支梁的精密水平运动滑台上安装工件抛光夹持单元，第三个支梁的精密水平运动滑台上安装工件抛光夹持单元或空着；所述Y形横梁的两个支梁之间设置悬臂支架，所述悬臂支架上安装多点浓度连续可调控抛光液供给单元；
所述多点浓度连续可调控抛光液供给单元包括沿精密回转工作台径向分布的多点供液管组、分布式集成控制供液泵和抛光液加温***，所述多点供液管组、分布式集成控制供液泵和抛光液加温***与设备控制***单元连接；
所述工件抛光夹持单元包括配重块、工件夹具和拨叉；所述拨叉安装在精密水平运动滑台上，所述工件夹具在拨叉的内部，所述工件夹具下方放置工件，所述配重块放置在工件夹具上方；
所述精密回转工作台包括抛光垫、大理石工作台和精密转台；所述精密转台安放在底座上，通过定位环与底座连接；所述大理石工作台安装在精密转台上；所述抛光垫粘贴在大理石工作台上；
所述抛光残液连续吸除回收单元包括多点排布吸管组、残液回收槽和回收槽支撑，所述多点排布吸管组沿精密回转工作台径向分布，多点排布吸管组安装在Y形横梁的悬臂支架上，所述残液回收槽通过回收槽支撑安装底座上方；
所述抛光垫修整单元包括伺服电机、立式刀架滑台和修整刀具，所述伺服电机安装在立式刀架滑台上端一侧，所述修整刀具安装在立式刀架滑台下方，抛光垫修整单元通过立式刀架滑台安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台上，通过伺服电机控制实现抛光垫修整单元在抛光区域水平方向精准移动，实现对抛光垫的修整加工；
所述在线测量单元包括测头支架、接触式测量头和测量***，所述接触式测量头安装在测头支架的下方，所述测量***安装在测头支架下方，通过线缆连接控制接触式测量头，所述在线测量单元通过测头支架安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台上，通过测量***控制在线测量单元在抛光区域水平方向可控精准位移，实时对工件进行面形在线测量；
所述设备控制***单元放置在底座外的一侧，通过控制***的程序调控，使多点浓度连续可调控抛光液供给单元实现不同种类和不同水溶液浓度的抛光液多点连续实时调控供给，实现大尺寸KDP晶体抛光过程的粗抛光、精抛光、超精抛光不同工序自动转换。
进一步地，所述精密回转工作台的直径范围为Φ1000-Φ2000mm，用于100×100mm2至600×600mm2的大尺寸KDP晶体抛光加工。
一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，包括以下步骤：
步骤一：铺设抛光垫，并使用抛光垫修整单元修整抛光垫；
步骤二：将工件夹持在工件夹具中，并加载配重块；
步骤三：粗抛光加工阶段；在设备控制***单元输入对应的抛光加工参数，启动精密转台至对应的粗抛光转速参数范围，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元将粗抛光加工用抛光液A按程序连续滴定到抛光垫上，进行粗抛光加工；
步骤四：精抛光加工阶段；在设备控制***单元输入对应的抛光加工参数，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元将精抛光加工用抛光液B按程序连续滴定到抛光垫上，进行精抛光加工；
步骤五：超精密抛光加工阶段；在设备控制***单元输入加工参数，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元将超精加工抛光液C滴定到抛光垫上，进行超精加工，同时开启抛光残液连续吸除回收单元，及时吸附抛光垫上的残液，确保工件与抛光垫接触面内的超精密抛光液C浓度均匀。
进一步地，所述抛光液A是去离子水；所述抛光液B是由KDP晶体颗粒与去离子水组成的KDP溶液；所述抛光液C是由去离子水、表面活性剂以及油性物质组成的微乳液。
进一步地，所述Y形横梁的三个支梁的中心轴线两两交叉形成的三个交点构成等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心点位于精密回转工作台的中心轴线上；三个支梁的内端连接成整体构成等边三角形的中心结构，支梁与支梁外边缘的连接处圆弧过渡。
进一步地，所述大理石工作台内部开有回转型流道结构，所述回转型流道结构循环流动规定温度的液体，使工作时大理石工作台台面温度保持不变。
进一步地，所述中心辅助支撑通过安装在Y形横梁中心侧边处的旋转把手进行高度调节，所述旋转把手带有刻度，通过调节刻度精确调节Y形横梁的水平精度。
进一步地，所述残液回收槽出口位置处安装有滤网。
进一步地，所述在线测量单元的测头为金属探针式测头或激光式测头，金属探针式测头用于对抛光垫实现接触式测量；激光式测头用于对工件实现面形精度在线测量。
进一步地，所述抛光垫修整单元的修整刀具用金刚石砂轮代替。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明的支撑单元采用三立柱支撑和中心辅助支撑结构，能够确保大尺寸工作台设计导致的大跨度上横梁结构受力均衡和与工作台的平行度要求，最大限度地防止Y形横梁结构变形影响加工面型精度，Y形横梁上部安装有吊环，可以实现快速安装与拆卸；可避免自重造成的横梁变形，提高抛光***的平行度和抛光过程的稳定性；
2、本发明的三个支梁构成的等边三角形的中心结构，避免了重力聚集；增大了中心区域的面积，有利于重力平衡。对于长度为L，宽度为D的支梁来说，相比于三等分同心结构，可以延长安装在支梁上的精密水平运动滑台移动距离D·tan30°/2，增加了精密水平运动滑台行程，同时避免了位移干涉；进一步可避免自重或抛光压力造成的横梁变形提高了大尺寸KDP晶体超精密抛光面型精度。
3、本发明采用多点浓度连续可调控抛光液供给单元，通过数控程序实现不同种类抛光液的多点、连续均匀滴定供给，实现工件一次安装，完成工件的粗抛光、精密抛光和超精密抛光三道工序的一体化自动切换加工，显著消减工件重复定位误差、提升抛光效率。
4、本发明的装置可以通过在线测量单元实现对工件面型精度的在线测量，通过抛光垫修整单元实现对抛光垫的实时修整加工。
5、本发明的Y形横梁中的两个支梁可实现两个工件同时抛光，提高加工效率。
6、本发明的抛光残液连续吸除回收单元用于吸附抛光后滞留在抛光垫上的抛光残液，确保抛光区内抛光液浓度的均匀和一致性。
7、本发明的抛光垫修整单元安装在精密水平运动滑台上，通过伺服电机控制实现抛光垫修整单元在抛光区域水平方向可控精准位移，实现对抛光垫的修整加工。
8、本发明的精密回转工作台的直径范围为Φ1000-Φ2000mm，用于100×100mm2至600×600mm2的大尺寸KDP晶体抛光加工，精密回转工作台尺寸大于工件尺寸，在加工区域内可以对工件进行整体加工，即可以实现全口径环形抛光；可实现大尺寸KDP晶体的超精密加工，通过更换抛光液、抛光垫和精密转台回转速度等工艺参数，可以推广用于其他材质工件平面的抛光。
9、本发明的方法是一种可工程化应用的平面工件高质高效抛光自动化加工技术，由粗抛光加工、精密抛光加工以及超精密抛光加工三个阶段组成，粗抛光加工阶段通过抛光液A以及粗加工加工参数实现对大尺寸KDP晶体的高效率抛光加工，精密抛光加工阶段通过抛光液B以及精加工加工参数实现对大尺寸KDP晶体的表面划痕的高效去除。超精密抛光加工阶段通过抛光液C以及超精密加工加工参数实现对大尺寸KDP晶体的高表面质量、近无损伤超精密微纳加工，去除晶体表面微纳损伤并获得纳米级表面粗糙度，最终实现对大尺寸KDP晶体的超精密加工。
10、综上所述，本发明面向工程应用的适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法，可实现大尺寸KDP晶体的全口径粗、精、超精密多工序一体化抛光加工，具有显著的加工效率高、加工精度高特色。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图(电缆未示)。
图2是图1的K向展开结构示意图。
图3是Y形横梁结构示意图。
图4是图3中A处的局部放大示意图。
图5是工件抛光夹持单元结构示意图。
图6是抛光垫修整单元结构示意图。
图7是在线测量单元结构示意图。
图中：1、支撑单元；2、精密水平运动滑台；3、工件抛光夹持单元；4、多点供液管组；5、多点浓度连续可调控抛光液供给单元；6、底座；7、精密回转工作台；8、吊环；9、抛光垫修整单元；10、在线测量单元；11、抛光残液连续吸除回收单元；12、分布式集成控制供液泵；13、抛光液加温***；14、设备控制***单元；15、立柱支撑；16、Y形横梁；17、中心辅助支撑；18、工件；19、配重块；20、工件夹具；21、拨叉；22、抛光垫；23、大理石工作台24、精密转台；25、定位环；26、多点排布吸管组；27、残液回收槽；28、回收槽支撑；29、伺服电机；30、立式刀架滑台；31、修整刀具；32、测头支架；33、接触式测量头；34、测量***。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式结合技术方案及附图进行详细说明。如图1所示，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置，包括支撑单元1、精密水平运动滑台2、工件抛光夹持单元3、多点浓度连续可调控抛光液供给单元5、底座6、精密回转工作台7、抛光垫修整单元9、在线测量单元10、抛光残液连续吸除回收单元11和设备控制***单元14；
所述支撑单元1包括三个立柱支撑15、Y形横梁16和中心辅助支撑17，所述三个立柱支撑15的下端分别与底座6连接、上端分别与Y形横梁16的三个外端连接，所述中心辅助支撑17下端穿过中空的精密回转工作台7与底座6连接、上端与Y形横梁16的中心连接，所述三个立柱支撑15、Y形横梁16和中心辅助支撑17组成三立柱支撑15+中心辅助支撑17结构；所述立柱支撑15内部中空，侧边开走线管口，用于布置控制电缆；
所述Y形横梁16由三个支梁组成，每个支梁上部安装有吊环8，如图3所示；每个支梁上安装一个精密水平运动滑台2，第一个支梁的精密水平运动滑台2上安装抛光垫修整单元9和在线测量单元10，第二个支梁的精密水平运动滑台2上安装工件抛光夹持单元3，第三个支梁的精密水平运动滑台2上安装工件抛光夹持单元3或空着；所述Y形横梁16的两个支梁之间设置悬臂支架，所述悬臂支架上安装多点浓度连续可调控抛光液供给单元5；
所述多点浓度连续可调控抛光液供给单元5包括沿精密回转工作台7径向分布的多点供液管组4、分布式集成控制供液泵12和抛光液加温***13，所述多点供液管组4、分布式集成控制供液泵12和抛光液加温***13与设备控制***单元14连接；
所述工件抛光夹持单元3包括配重块19、工件夹具20和拨叉21，如图5所示；所述拨叉21安装在精密水平运动滑台2上，所述工件夹具20在拨叉21的内部，所述工件夹具20下方放置工件18，所述配重块19放置在工件夹具20上方；
所述精密回转工作台7包括抛光垫22、大理石工作台23和精密转台24，如图2所示；所述精密转台24安放在底座6上，通过定位环25与底座6连接；所述大理石工作台23安装在精密转台24上；所述抛光垫22粘贴在大理石工作台23上；
所述抛光残液连续吸除回收单元11包括多点排布吸管组26、残液回收槽27和回收槽支撑28，所述多点排布吸管组26沿精密回转工作台7径向分布，多点排布吸管组26安装在Y形横梁16的悬臂支架上，所述残液回收槽27通过回收槽支撑28安装底座6上方；
所述抛光垫修整单元9包括伺服电机29、立式刀架滑台30和修整刀具31，如图6所示，所述伺服电机29安装在立式刀架滑台30上端一侧，所述修整刀具31安装在立式刀架滑台30下方，抛光垫修整单元9通过立式刀架滑台30安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台2上，通过伺服电机29控制实现抛光垫修整单元9在抛光区域水平方向精准移动，实现对抛光垫22的修整加工；
所述在线测量单元10包括测头支架32、接触式测量头33和测量***，34如图7所示，所述接触式测量头33安装在测头支架32的下方，所述测量***34安装在测头支架32下方，通过线缆连接控制接触式测量头33，所述在线测量单元10通过测头支架32安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台2上，通过测量***34控制在线测量单元10在抛光区域水平方向可控精准位移，实时对工件18进行面形在线测量；
所述设备控制***单元14放置在底座6外的一侧，通过控制***的程序调控，使多点浓度连续可调控抛光液供给单元5实现不同种类和不同水溶液浓度的抛光液多点连续实时调控供给，实现大尺寸KDP晶体抛光过程的粗抛光、精抛光、超精抛光不同工序自动转换。
一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，包括以下步骤：
步骤一：铺设抛光垫22，并使用抛光垫修整单元9修整抛光垫22；
步骤二：将工件18夹持在工件夹具20中，并加载配重块19；
步骤三：粗抛光加工阶段；在设备控制***单元14输入对应的抛光加工参数，转台转速6r/min，KDP晶体自转转速150r/min，抛光液流量为1ml/min，无加载，抛光时间为1min，启动精密转台24至对应的粗抛光转速参数范围，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元5将粗抛光加工用抛光液A按程序连续滴定到抛光垫22上，进行粗抛光加工，抛光后大尺寸KDP晶体表面布满了杂乱的划痕，表面粗糙度Sa达到23.504nm；
步骤四：精抛光加工阶段；在设备控制***单元14输入对应的抛光加工参数，转台转速5r/min，KDP晶体自转转速100r/min，抛光液流量为30ml/min，抛光压力为11kPa，抛光时间为5min，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元5将精抛光加工用抛光液B按程序连续滴定到抛光垫22上，进行精抛光加工，抛光后大尺寸KDP晶体表面存在细小潮解点，表面粗糙度Sa达到8.617nm；
步骤五：超精密抛光加工阶段；在设备控制***单元14输入加工参数，转台转速7r/min，KDP晶体自转转速120r/min，抛光液流量为10ml/min，抛光压力为15kPa，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元5将超精加工抛光液C滴定到抛光垫22上，进行超精加工，同时开启抛光残液连续吸除回收单元11，及时吸附抛光垫22上的残液，确保工件18与抛光垫22接触面内的超精密抛光液C浓度均匀，抛光后大尺寸KDP晶体表面粗糙度Sa达到2.742nm，表面质量得到了提高，达到了加工要求。
进一步地，所述精密回转工作台7的直径范围为Φ1000-Φ2000mm，用于100×100mm2至600×600mm2的大尺寸KDP晶体抛光加工。
进一步地，所述抛光液A是去离子水；所述抛光液B是由KDP晶体颗粒与去离子水组成的KDP溶液；所述抛光液C是由去离子水、表面活性剂以及油性物质组成的微乳液。
进一步地，所述Y形横梁16的三个支梁的中心轴线两两交叉形成的三个交点构成等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心点位于精密回转工作台7的中心轴线上；三个支梁的内端连接成整体构成等边三角形的中心结构，支梁与支梁外边缘的连接处圆弧过渡。
进一步地，所述大理石工作台23内部开有回转型流道结构，所述回转型流道结构循环流动规定温度的液体，使工作时大理石工作台23台面温度保持不变。
进一步地，所述中心辅助支撑17通过安装在Y形横梁16中心侧边处的旋转把手进行高度调节，所述旋转把手带有刻度，通过调节刻度精确调节Y形横梁16的水平精度，如图4所示。
进一步地，所述残液回收槽27出口位置处安装有滤网。
进一步地，所述在线测量单元10的测头为金属探针式测头或激光式测头，金属探针式测头用于对抛光垫22实现接触式测量；激光式测头用于对工件18实现面形精度在线测量。
进一步地，所述抛光垫修整单元9的修整刀具31用金刚石砂轮代替。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置，其特征在于：包括支撑单元(1)、精密水平运动滑台(2)、工件抛光夹持单元(3)、多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)、底座(6)、精密回转工作台(7)、抛光垫修整单元(9)、在线测量单元(10)、抛光残液连续吸除回收单元(11)和设备控制***单元(14)；
所述支撑单元(1)包括三个立柱支撑(15)、Y形横梁(16)和中心辅助支撑(17)，所述三个立柱支撑(15)的下端分别与底座(6)连接、上端分别与Y形横梁(16)的三个外端连接，所述中心辅助支撑(17)下端穿过中空的精密回转工作台(7)与底座(6)连接、上端与Y形横梁(16)的中心连接，所述三个立柱支撑(15)、Y形横梁(16)和中心辅助支撑(17)组成三立柱支撑(15)+中心辅助支撑(17)结构；所述立柱支撑(15)内部中空，侧边开走线管口，用于布置控制电缆；
所述Y形横梁(16)由三个支梁组成，每个支梁上部安装有吊环(8)；每个支梁上安装一个精密水平运动滑台(2)，第一个支梁的精密水平运动滑台(2)上安装抛光垫修整单元(9)和在线测量单元(10)，第二个支梁的精密水平运动滑台(2)上安装工件抛光夹持单元(3)，第三个支梁的精密水平运动滑台(2)上安装工件抛光夹持单元(3)或空着；所述Y形横梁(16)的两个支梁之间设置悬臂支架，所述悬臂支架上安装多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)；
所述多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)包括沿精密回转工作台(7)径向分布的多点供液管组(4)、分布式集成控制供液泵(12)和抛光液加温***(13)，所述多点供液管组(4)、分布式集成控制供液泵(12)和抛光液加温***(13)与设备控制***单元(14)连接；
所述工件抛光夹持单元(3)包括配重块(19)、工件夹具(20)和拨叉(21)；所述拨叉(21)安装在精密水平运动滑台(2)上，所述工件夹具(20)在拨叉(21)的内部，所述工件夹具(20)下方放置工件(18)，所述配重块(19)放置在工件夹具(20)上方；
所述精密回转工作台(7)包括抛光垫(22)、大理石工作台(23)和精密转台(24)；所述精密转台(24)安放在底座(6)上，通过定位环(25)与底座(6)连接；所述大理石工作台(23)安装在精密转台(24)上；所述抛光垫(22)粘贴在大理石工作台(23)上；
所述抛光残液连续吸除回收单元(11)包括多点排布吸管组(26)、残液回收槽(27)和回收槽支撑(28)，所述多点排布吸管组(26)沿精密回转工作台(7)径向分布，多点排布吸管组(26)安装在Y形横梁(16)的悬臂支架上，所述残液回收槽(27)通过回收槽支撑(28)安装底座(6)上方；
所述抛光垫修整单元(9)包括伺服电机(29)、立式刀架滑台(30)和修整刀具(31)，所述伺服电机(29)安装在立式刀架滑台(30)上端一侧，所述修整刀具(31)安装在立式刀架滑台(30)下方，抛光垫修整单元(9)通过立式刀架滑台(30)安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台(2)上，通过伺服电机(29)控制实现抛光垫修整单元(9)在抛光区域水平方向精准移动，实现对抛光垫(22)的修整加工；
所述在线测量单元(10)包括测头支架(32)、接触式测量头(33)和测量***(34)，所述接触式测量头(33)安装在测头支架(32)的下方，所述测量***(34)安装在测头支架(32)下方，通过线缆连接控制接触式测量头(33)，所述在线测量单元(10)通过测头支架(32)安装在第一个支梁上的精密水平运动滑台(2)上，通过测量***(34)控制在线测量单元(10)在抛光区域水平方向可控精准位移，实时对工件(18)进行面形在线测量；
所述设备控制***单元(14)放置在底座(6)外的一侧，通过控制***的程序调控，使多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)实现不同种类和不同水溶液浓度的抛光液多点连续实时调控供给，实现大尺寸KDP晶体抛光过程的粗抛光、精抛光、超精抛光不同工序自动转换。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置，其特征在于：所述精密回转工作台(7)的直径范围为Φ1000-Φ2000mm，用于100×100mm2至600×600mm2的大尺寸KDP晶体抛光加工。
3.一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，利用如权利要求1所述的适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置进行抛光，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：铺设抛光垫(22)，并使用抛光垫修整单元(9)修整抛光垫(22)；
步骤二：将工件(18)夹持在工件夹具(20)中，并加载配重块(19)；
步骤三：粗抛光加工阶段；在设备控制***单元(14)输入对应的抛光加工参数，启动精密转台(24)至对应的粗抛光转速参数范围，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)将粗抛光加工用抛光液A按程序连续滴定到抛光垫(22)上，进行粗抛光加工；
步骤四：精抛光加工阶段；在设备控制***单元(14)输入对应的抛光加工参数，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)将精抛光加工用抛光液B按程序连续滴定到抛光垫(22)上，进行精抛光加工；
步骤五：超精密抛光加工阶段；在设备控制***单元(14)输入加工参数，使用多点浓度连续可调控抛光液供给单元(5)将超精加工抛光液C滴定到抛光垫(22)上，进行超精加工，同时开启抛光残液连续吸除回收单元(11)，及时吸附抛光垫(22)上的残液，确保工件(18)与抛光垫(22)接触面内的超精密抛光液C浓度均匀。
4.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：所述抛光液A是去离子水；所述抛光液B是由KDP晶体颗粒与去离子水组成的KDP溶液；所述抛光液C是由去离子水、表面活性剂以及油性物质组成的微乳液。
5.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：所述Y形横梁(16)的三个支梁的中心轴线两两交叉形成的三个交点构成等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心点位于精密回转工作台(7)的中心轴线上；三个支梁的内端连接成整体构成等边三角形的中心结构，支梁与支梁外边缘的连接处圆弧过渡。
6.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：所述大理石工作台(23)内部开有回转型流道结构，所述回转型流道结构循环流动规定温度的液体，使工作时大理石工作台(23)台面温度保持不变。
7.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：所述中心辅助支撑(17)通过安装在Y形横梁(16)中心侧边处的旋转把手进行高度调节，所述旋转把手带有刻度，通过调节刻度精确调节Y形横梁(16)的水平精度。
8.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法，其特征在于：所述残液回收槽(27)出口位置处安装有滤网。
9.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光装置与方法，其特征在于：所述在线测量单元(10)的测头为金属探针式测头或激光式测头，金属探针式测头用于对抛光垫(22)实现接触式测量；激光式测头用于对工件(18)实现面形精度在线测量。
10.根据权利要求3所述的一种适用于大尺寸KDP晶体超精密高效抛光方法，其特征在于：所述抛光垫修整单元(9)的修整刀具(31)用金刚石砂轮代替。
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