[發(fā)明專利]一種多用平面磨床

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086047.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103111924A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭隱彪;姜濤;吳海韻;林桂丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B9/14
• 分類號(hào): B24B9/14;B24B53/06
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磨床，特別涉及一種多用平面磨床。

背景技術(shù)

光學(xué)元件的高精度加工通常包括磨邊、粗磨、半精磨、精磨、倒角等多個(gè)工序，各工序都在平面磨床上完成。從批量化生產(chǎn)的角度來講，光學(xué)元件這樣多工序集中在一臺(tái)磨床上的加工效率較低，加工過程中由于各工序不同的定位裝夾、砂輪工具更換等造成的大量非加工時(shí)間存在。因此開發(fā)專門的設(shè)備來完成磨邊、砂輪修整等簡(jiǎn)單工序，十分必要。

平面磨床由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床總體精度可以較高，非常適用于各類光學(xué)元件的加工。平面磨床采用XYZ三軸移動(dòng)，可以完成砂輪在空間的移動(dòng)動(dòng)作，同時(shí)采用非球面平行磨削技術(shù)加工凸球面與非球面元件（見參考文獻(xiàn)：中國(guó)專利200710009306.3，《非軸對(duì)稱非球面光學(xué)元件的平行磨削方法》；論文：《平行磨削非軸對(duì)稱非球面光學(xué)元件表面形貌》，強(qiáng)激光與粒子束，2012，24（6）：1391-1395），可以獲得很好的加工效果。

在已有的工序中，磨床為了滿足磨邊加工的需求，需要在設(shè)計(jì)階段預(yù)留較大的垂向行程，而較大的行程降低了機(jī)床的整體精度，同時(shí)降低了工件的加工精度。此外，由于加工中砂輪修整的需要，需要在每臺(tái)磨床上專門配備砂輪修整器（見中國(guó)專利200710009486.5，《杯狀砂輪修整器》），這樣不僅增加了重量，而且砂輪修整器的引入也導(dǎo)致在機(jī)床設(shè)計(jì)行程的增加，降低了機(jī)床的總體精度。在生產(chǎn)車間每臺(tái)超精密磨床都配備了砂輪修整器，但是由于砂輪修整并不是一直在進(jìn)行，所以降低了設(shè)備的使用率也增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前光學(xué)元件多工序集中于同一臺(tái)磨床上而導(dǎo)致光學(xué)元件批量化加工效率低下、機(jī)床利用率不高等問題，提供可以滿足不同磨床上所使用的不同法蘭盤錐度的砂輪修整，同時(shí)滿足光學(xué)元件加工與磨邊需求的一種多用平面磨床。

本發(fā)明設(shè)有階梯工作臺(tái)、工作臺(tái)底座、砂輪修整器、底座、立柱、主軸支架、主軸本體、主軸軸伸、主軸電機(jī)、砂輪、法蘭盤、X軸伺服電機(jī)、X軸滾珠絲杠、X軸導(dǎo)軌、Y軸伺服電機(jī)、Y軸滾珠絲杠、Y軸導(dǎo)軌、Z軸伺服電機(jī)、Z軸滾珠絲杠、Z軸導(dǎo)軌、電磁臺(tái)。

所述Z軸導(dǎo)軌對(duì)稱布置在底座的上表面兩邊，立柱通過Z軸導(dǎo)軌與底座相連接，Z軸滾珠絲杠位于Z軸導(dǎo)軌的中間，所述Z軸滾珠絲杠的一端與立柱的底部相連接，Z軸伺服電機(jī)固定在底座的外部并通過Z軸滾珠絲杠帶動(dòng)立柱移動(dòng)；Y軸導(dǎo)軌對(duì)稱布置在立柱的側(cè)面，Y軸滾珠絲杠通過其自帶的驅(qū)動(dòng)螺母固定在立柱的頂部并設(shè)置在Y軸導(dǎo)軌的中間，Y軸滾珠絲杠的底端與主軸支架相連接，Y軸伺服電機(jī)設(shè)置在立柱的頂部并通過Y軸滾珠絲杠帶動(dòng)主軸支架進(jìn)行垂向的移動(dòng)；主軸本體放置在主軸支架的內(nèi)部并通過聯(lián)軸器與主軸電機(jī)相連，主軸本體的另一端通過鎖緊調(diào)整螺釘與錐形主軸軸伸或圓柱形主軸軸伸固定，砂輪通過法蘭盤與主軸軸伸相配合；X軸導(dǎo)軌有2根分別布置在工作臺(tái)底座上表面的高處與低處，階梯工作臺(tái)底部通過螺釘與X軸導(dǎo)軌相連接，X軸滾珠絲杠設(shè)置在X軸導(dǎo)軌之間且在工作臺(tái)底座上表面的高處，X軸伺服電機(jī)設(shè)置在工作臺(tái)底座的側(cè)面，通過X軸滾珠絲杠帶動(dòng)階梯工作臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)，工作臺(tái)底座通過螺釘與底座相連接；杯形砂輪修整器通過螺釘固定在階梯工作臺(tái)上表面的一側(cè)，跟隨階梯工作臺(tái)的移動(dòng)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整臺(tái)機(jī)床由X、Y、Z三個(gè)移動(dòng)軸、主軸系統(tǒng)、立柱與底座組成；結(jié)構(gòu)調(diào)整方便，主軸本體和主軸軸伸通過螺釘鎖緊，通過某幾個(gè)螺釘鎖緊可以方便實(shí)現(xiàn)主軸軸伸與主軸本體配合的圓度調(diào)整，保證分段主軸具有高旋轉(zhuǎn)精度；同時(shí)主軸本體前端設(shè)有凸臺(tái)，用于主軸軸伸與主軸本體裝配的精確定位。本發(fā)明所采用的主軸分段結(jié)構(gòu)，分為主軸本體、主軸軸伸。本發(fā)明可以根據(jù)不同磨床砂輪法蘭盤錐度來更換對(duì)應(yīng)的主軸軸伸，配合砂輪修整器的使用，即可實(shí)現(xiàn)將不同磨床的修整工序統(tǒng)一到本發(fā)明的專用機(jī)床設(shè)備上。砂輪修整過程中，機(jī)床提供修整器往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及被修整砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而修整器提供修整砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以及擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，利用直線包絡(luò)原理完成高精度修整。

本發(fā)明的機(jī)床工作臺(tái)部分由水平方向調(diào)整為階梯結(jié)構(gòu)，使工件可以垂直的放置在階梯工作臺(tái)的低處，以減小光學(xué)元件磨邊過程中對(duì)垂向行程的要求，提高整個(gè)機(jī)床的精度；本發(fā)明機(jī)床不僅使用杯型砂輪修整裝置，同時(shí)可以在階梯工作臺(tái)的另一側(cè)配置電解砂輪修整裝置，完成金屬基砂輪的修整，滿足不同類型砂輪的修整需求。

附圖說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例的等軸測(cè)視圖。

圖2本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。

圖3本發(fā)明實(shí)施例階梯形工作臺(tái)部分的側(cè)視圖。

圖4本發(fā)明實(shí)施例主軸部分的等軸側(cè)視圖。