[發明專利]一種光學加工磨削和飛切組合機床床身

有效

• 申請號: 201410087480.X
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103802003A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王寶瑞;陳東生;張連新;陳華;吉方;陽紅;趙午云;夏歡;胡軍;戴曉靜;肖虹
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B24B9/06
• 分類號: B24B9/06;B28D5/02
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 韓志英

?

技術領域

?本發明屬于光學超精密加工制造領域，具體涉及一種光學加工磨削和飛切組合機床床身，特指一種具有對磷酸二氫鉀（KDP）晶體平面飛切加工、同時對KDP晶體側棱的磨削和飛切組合加工的機床。采用本發明可以顯著提高KDP晶體側棱的加工效率和裝卡定位精度。

背景技術

KDP晶體是大型激光裝置中實現光電開關與倍頻轉換的重要光學材料，由于具有質軟脆、易潮解、各向異性等特性，其超精密加工極其困難。當前我國神光-Ⅲ等重大光學工程急需大量的大口徑KDP晶體，在安裝和使用過程中除了對大平面提出高指標的精度要求，對側面和側棱提出了加工要求，需要加工430mm×430mm×12mm的KDP晶體四個側面以及兩個側棱，側棱切削深度在3mm以內，切削角度為0°到60°可調，四個側面加工后的垂直度要求為±1’，側棱所在的兩個面的平行度為±1’，表面粗糙度小于5nm。

由于KDP晶體具有各向異性,脆性高,易開裂的特點,它是目前公認的最難加工的光學零件之一，采用磨削和拋光時形成的顆粒一般是金剛石顆粒很容易嵌入KDP晶體中，造成零件表面的損傷，最終影響激光損傷閾值，因此，通常比較理想的KDP晶體加工采用單點金剛石飛切技術，此方法屬于斷續切削，會對被加工件產生周期沖擊。對于KDP晶體的側棱加工，尤其在最初切削時特別容易出現KDP晶體的崩裂，另外，由于側棱的切削量是比較大的毫米級，每刀的進給深度為微米級，對于飛切要切削幾毫米的深度,加工效率極低。采用粗加工和精加工在不同設備上，可以提高粗加工的效率，但兩次定位會被加工的KDP晶體造成重復定位誤差，影響零件的最終精度。

發明內容

本發明提供一種光學加工磨削和飛切組合機床床身。本發明不僅可用于KDP晶體的側棱加工，解決現有KDP晶體側棱加工中加工效率和精度的問題，而且可用于為KDP晶體平面和側棱的飛切加工。本發明在提高加工效率的同時，也可以滿足零件的精度要求。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的光學加工磨削和飛切組合機床床身，其特點是，所述的機床床身包括龍門基座單元、飛切主軸單元、磨削單元、俯仰機構、X向導軌。其中，龍門基座單元包括底座、立柱、托架、橫梁。所述的飛切主軸單元包括飛切主軸、電機、刀盤、飛刀。所述的磨削單元包括砂輪、磨削主軸、Z向導軌、Y向導軌。其連接關系是，所述的基座放置于地面上，X向導軌通過螺釘固定設置在基座的上面中間位置，俯仰機構安裝在X向導軌上，被加工件放置在俯仰機構上。在基座上位于X向導軌的兩側固定設置有兩個平行的立柱，托架的兩端與兩個立柱上端連接，橫梁固定在托架上方的中間位置，構成龍門式結構；飛切主軸固定在橫梁的中間位置，電機安裝在飛切主軸的上方，飛切主軸的下端面與刀盤連接，在刀盤的兩側對稱位置分別安裝兩把飛刀。Y向導軌安裝在托架的上方，并設置在橫梁的前端，Z向導軌安裝在Y向導軌的前端，構成二維工作臺。磨削主軸固定設置在Z向導軌前端，砂輪固定設置在磨削主軸前端。

所述的飛切主軸為氣浮主軸。

所述的磨削主軸為氣浮主軸。

所述的Z向導軌、Y向導軌為機械導軌。

所述的底座、立柱、橫梁采用花崗巖材料制作。

本發明的KDP晶體側棱磨削和飛切組合機床床身有益效果是：所述的機床床身中設置有磨削和飛切兩種加工能力，磨削的切深較大，作為粗加工可明顯提高加工效率，飛切的切深較小，作為精加工可有效保證被加工件的形狀精度和位置精度要求；同時在一臺機床床身中含有磨削和飛切，被加工件只需定位一次，解決了被加工件重復定位引起的定位誤差，可滿足被加工件的形狀和位置精度要求。

附圖說明

圖1為本發明的光學加工磨削和飛切組合機床床身結構主視圖；

圖2為本發明的光學加工磨削和飛切組合機床床身結構俯視圖；

圖中：1.底座????2.立柱Ⅰ?????3.托架?????4.橫梁?????5.砂輪?????6.磨削主軸?????7.飛切主軸?????8.電機?????9.Z向導軌?????10.Y向導軌?????11.刀盤?????12.飛刀Ⅰ?????13.俯仰機構?????14.X向導軌。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步的詳細描述：

實施例1