[實用新型]一種應用于大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架結構

有效

• 申請號: 201220407881.5
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN202824684U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 曹成國;李云飛;劉春雨;朱生根;王春光;鄒立軍;文平階
• 申請（專利權）人: 北京工研精機股份有限公司
• 主分類號: B23B21/00
• 分類號: B23B21/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及到一種適用于大直徑端面透鏡模具的精密加工的回轉刀架。?

背景技術

大直徑端面微結構超精密加工機床是當今發展綠色低碳工業中解決新能源問題的重要設備，也是滿足未來民用顯示產品的重要裝備，是發展太陽能熱發電關鍵系統部件和超薄背投顯示技術中廣泛應用的菲涅爾透鏡加工制造技術所依賴的基礎設備。針對太陽能發電站集熱元件、超薄背投電視屏幕以及高精度大尺寸同心圓零件加工的迫切需求，研制出一臺大直徑端面微結構超精密加工機床，實現菲涅爾透鏡模具加工。通過開展大面積微結構加工關鍵技術的研究，實現清潔、環保、節能等零件的高效、精密加工，并在用戶生產中實現應用。其中，與其它超精密機床相區別的核心部件就是端面透鏡模具加工的回轉刀架。B軸回轉刀架臺要求具有較高的回轉分辨率、回轉精度、運動平穩性及剛度特性，使刀尖始終保持在回轉中心，減小極坐標誤差。?

實用新型內容

本實用新型目的是在高效、高精度加工中保持B軸回轉刀架具有較高的回轉分辨率、回轉精度、運動平穩性及剛度特性，使刀尖始終保持在回轉中心，減小極坐標誤差的一種應用于大直徑端面透鏡模具?加工的回轉刀架結構。?

一種應用于大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架結構,其特征是，蝸桿連接通過其帶動回轉運動的扇形蝸輪板，扇形蝸輪板下設置有與之配對的刀架底座，刀架底座設置有供扇形蝸輪板回轉運動的V-平形導軌，并用壓板為扇形蝸輪板提供預緊力，扇形蝸輪板上固定有以其作為回轉中心的滑動軸承的刀架，扇形蝸輪板上固定有為其提供預緊力的壓板。?

該結構采用伺服電機直接驅動蝸桿回轉，通過蝸桿帶動扇形蝸輪板回轉；扇形蝸輪板底面有截面為V-平形導軌，在與之配對的刀架底座的V-平形導軌中運動，保證刀架回轉的精度和剛度；并用壓板為扇形蝸輪板提供預緊力，提高刀架的抗振性。本實用新型刀架結構精度高、穩定性良好，有利于保證加工質量。?

附圖說明

圖1為大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架結構原理示意圖。?

圖2為大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架截面結構示意圖。?

具體實施方式

圖1中為大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架結構原理示意圖，其中1為高精度蝸桿、2為扇形蝸輪板、3為刀架底座、4為V形導軌面。高精度蝸桿1和扇形蝸輪板2組成蝸輪副，由于蝸輪蝸桿傳動具有自鎖能力，不會由于切削加工時扇形蝸輪板受力影響分度精度；扇形蝸輪板2沿著B軸的刀架底座3上面的V形導軌面4作回轉運動，精度通過V形導軌面保證。?

圖2中為大直徑端面透鏡模具加工的回轉刀架截面結構示意圖，其中5為蝸輪壓板、6刀具壓板、7天然金剛石車刀、8為V-平形導軌中的平導軌、9為蝸輪壓板與扇形蝸輪板的間隙。其中，天然金剛石車刀7通過刀具壓板6壓緊在扇形蝸輪板上，隨著扇形蝸輪板2沿著V-平形導軌的V形導軌面4和V-平形導軌的平導軌8，做高精度回轉運動，并通過蝸輪壓板5保持回轉刀架軸向跳動，提供預緊力來提高切削時的剛性；扇形蝸輪板與刀架底座的V平形導軌最終通過刮研來保證其回轉的高精度，在刮研過程中，兩者互為研具。?

扇形蝸輪板為蝸輪蝸桿傳動結構，傳動分度精度為0.01°,回轉運動的分辨率為0.001°。?

扇形蝸輪板沿與之配對的刀架底座的V平形導軌作回轉運動，回轉精度徑向跳動小于3μm,軸向跳動小于3μm。?

壓板為扇形蝸輪板提供的預緊力可以通過調整間隙，間隙調節范圍為0.5mm。回轉刀架結構運動平穩、無間隙。?

機床B軸回轉刀架作為本項目的關鍵部件，需要實現1/1000°分辨率轉動。通過其回轉分度功能，配合機床X,Z軸聯動實現大直徑工件端面的微結構超精密加工。B軸刀架伺服電機直接驅動蝸桿回轉，通過蝸桿帶動扇形蝸輪板回轉；扇形蝸輪板底面截面為V-平形導軌，在與之配對的刀架底座的V-平形導軌中運動，保證刀架回轉的精度和剛度；并用壓板為扇形蝸輪板提供預緊力，提高刀架的抗振性。刀架結構精度高、穩定性良好，有利于保證加工質量。?