[發(fā)明專利]一種KDP晶體材料單點金剛石飛刀切削裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610057639.2
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105666711B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 關佳亮;趙顯輝;任勇;孫曉楠;戚澤海;路文文
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B28D5/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

1.一種KDP晶體材料單點金剛石飛刀切削裝置，其特征在于：該裝置共分為八個部分：支撐機構、主軸電機固定機構、主軸電機工作臺部分、圓弧刃金剛石刀具裝夾機構、KDP晶體零件固定機構、KDP晶體零件裝夾工作臺部分、動力部分、控制部分；

支撐機構包括高平整度底座（31）、減震墊和底座平衡調(diào)節(jié)器及其裝夾孔（14）、輔助機構電磁鐵固定栓（21）；

主軸電機固定機構包括高強度主軸電機固定架（2）、主軸電機固定架固定螺母螺栓組件（1）；

主軸電機工作臺部分包括第一高平整度工作臺和液體靜壓導軌支撐板組件（24）、第一液體靜壓導軌導向桿支撐腔固定螺母螺栓組件（25）、第一液體靜壓導向桿支撐腔和靜壓軸承組件（26）、第一液體靜壓導軌動力桿支撐腔固定螺母螺栓組件（27）、第一液體靜壓導軌動力桿支撐腔和靜壓軸承組件（28）、第一液體靜壓導軌動力桿（29）、第一液體靜壓導軌直線驅(qū)動電機（30）、第一液體靜壓導軌導向桿（32）；

圓弧刃金剛石刀具裝夾機構包括專用刀盤連接軸（3）、專用刀盤（5）、專用刀盤軸向調(diào)節(jié)器（6）、專用圓弧刃金剛石刀具角度調(diào)整器（7）、專用刀具角度調(diào)整裝置固定板（33）、專用刀具角度調(diào)整裝置刀具導向軸鎖定塊（34）、專用刀具角度調(diào)整裝置刀具導向軸固定螺母（35）、專用刀具角度調(diào)整裝置刀具固定軸（36）、專用刀具角度調(diào)整裝置固定板固定螺栓螺母組件（37）、專用刀具角度調(diào)整裝置刀具導向軸（38）、專用圓弧刃金剛石刀具（39）；

KDP晶體零件固定機構包括專用真空吸盤導氣管（8）、專用真空吸盤固定板（9）、專用真空吸盤固定板內(nèi)置螺栓組件（10）、專用真空吸盤高強度固定支架（11）、專用真空吸盤高強度固定支架固定螺母螺栓組件（12）、KDP晶體零件（40）、專用真空吸盤（41）；

KDP晶體零件裝夾工作臺部分包括第二高平整度工作臺和液體靜壓導軌支撐板組件（13）、第二液體靜壓導軌導向桿支撐腔和靜壓軸承組件（15）、第二液體靜壓導軌導向桿支撐腔固定內(nèi)置螺栓組件（16）、第二液體靜壓導軌動力桿（17）、第二液體靜壓導軌動力桿支撐腔和靜壓軸承組件（18）、第二液體靜壓導軌動力桿支撐腔固定內(nèi)置螺栓組件（19）、第二液體靜壓導軌導向桿（20）；

動力部分包括主軸電機（4）、氣泵及真空發(fā)生器組件（22）；

控制部分包括計算機及電控系統(tǒng)組件（23）；

所述高平整度底座（31）是由整塊高強度鑄鐵制成，底部鑄有筋板網(wǎng)格，并在四角配備減震墊和底座平衡調(diào)節(jié)器，能夠?qū)崿F(xiàn)減緩裝置振動，保持加工平穩(wěn)；底板上面排布輔助機構電磁鐵固定栓（21），可以根據(jù)需要添加若干輔助機構，使裝置具有通用性；

所述主軸電機固定架（2）是由球墨鑄鐵制成，整體結(jié)構呈四棱臺形，側(cè)面配備四個高強度筋板，保證支撐強度和定位精度；頂端通過內(nèi)置雙向預緊高精度螺紋和螺栓定位組件固定主軸電機（4），主軸電機（4）可以根據(jù)需要沿橫向移動調(diào)整位置；

所述第一高平整度工作臺和液體靜壓導軌支撐板組件（24）是由兩根第一液體靜壓導軌導向桿（32）導向，由第一液體靜壓導軌直線驅(qū)動電機（30）帶動第一液體靜壓導軌動力桿（29）旋轉(zhuǎn)提供動力，實現(xiàn)沿徑向方向低速平穩(wěn)高精度進給，并能根據(jù)計算機及電控系統(tǒng)組件（23）設定的數(shù)據(jù)移動相應的行程；同時，通過第一液體靜壓導軌動力桿支撐腔和靜壓軸承組件（28）、第一液體靜壓導軌導向桿支撐腔和靜壓軸承組件（26）與底板相連接，保證進給精度；

所述專用刀盤連接軸（3）是同軸度為0.01mm高精度連接軸，能夠保證專用刀盤（5）隨主軸電機（4）同軸轉(zhuǎn)動，保證加工精度；專用刀盤（5）為一大直徑高強度合金鋼圓盤，抗扭性能良好；同時專用刀盤（5）端面上設有均勻分布著連接孔，能夠根據(jù)需要安裝相應數(shù)目的專用圓弧刃金剛石刀具角度調(diào)整器（7）；此外還配有專用刀盤軸向調(diào)節(jié)器（6），用以微調(diào)節(jié)刀盤前后位置；

所述專用圓弧刃金剛石刀具角度調(diào)整器（7）是根據(jù)專用圓弧刃金剛石刀具（39）需要設計的刀具角度調(diào)整裝置，通過專用刀具角度調(diào)整裝置刀具固定軸（36）和專用刀具角度調(diào)整裝置刀具導向軸（38）相互配合，調(diào)整專用圓弧刃金剛石刀具（39）的伸出高度和切削角度，滿足不同加工需求；

專用真空吸盤（41）安裝在專用真空吸盤高強度固定支架（11）側(cè)面上，專用真空吸盤高強度固定支架（11）通過專用真空吸盤高強度固定支架固定螺母螺栓組件（12）安裝在第二高平整度工作臺和液體靜壓導軌支撐板組件（13）上；

專用真空吸盤（41）包括真空吸盤固定板（41-1）、真空吸盤固定板固定螺旋孔（41-2）、真空吸盤平衡調(diào)節(jié)器（41-3）、真空吸盤平衡調(diào)節(jié)板（41-4）、真空吸盤密封通氣孔連接器（41-5）、真空吸附腔（41-6）、軟橡膠薄（41-7）、“回”形溝槽（41-9）、通氣孔（41-8）；

所述真空吸盤固定板（41-1）為矩形；

真空吸盤固定板固定螺旋孔（41-2）設置在真空吸盤固定板（41-1）的周向位置；真空吸盤平衡調(diào)節(jié)板（41-4）設置在真空吸盤固定板（41-1）表面；真空吸附腔（41-6）設置在真空吸盤平衡調(diào)節(jié)板（41-4）上；

真空吸盤平衡調(diào)節(jié)器（41-3）由高精度靜壓螺旋副加彈簧調(diào)節(jié)器組成，分布在真空吸盤平衡調(diào)節(jié)板（41-4）的四角，真空吸盤平衡調(diào)節(jié)器（41-3）用于微調(diào)節(jié)真空吸附腔（41-6）的水平度和垂直度，保證零件高精度平整度加工要求；

真空吸盤密封通氣孔連接器（41-5）設置在真空吸盤平衡調(diào)節(jié)板（41-4）的一側(cè)并與氣泵和真空發(fā)生器相連接，用于抽走真空吸附腔（41-6）中的空氣；

真空吸附腔（41-6）由低密度高強度鋁合金制成，表面分布著一圈圈“回”形溝槽（41-9），“回”形溝槽（41-9）的底部設有通氣孔（41-8），通氣孔（41-8）與氣泵相連，氣泵與真空發(fā)生器相連；

當氣泵和真空發(fā)生器啟動后，抽走“回”形溝槽（41-9）中的空氣，從而形成負氣壓，從而使真空吸附腔（41-6）具有吸力；

軟橡膠薄（41-7）附著在真空吸附腔（41-6）表面，起到增大摩擦和密封空氣的作用，保證真空吸附腔（41-6）的吸力，并且保護被裝夾零件不被損壞；

“回”形溝槽（41-9）的溝槽寬度和深度一致，每個溝槽通過一個通氣孔（41-8）相通，通氣孔（41-8）與專用真空吸盤導氣管（8）相連接，專用真空吸盤導氣管（8）與氣泵及真空發(fā)生器組件（22）相連接，當氣泵及真空發(fā)生器組件（22）工作時，專用真空吸盤（41）表面的“回”形溝槽（41-9）里為真空狀態(tài)，從而使專用真空吸盤（41）具有吸力而固定住KDP晶體零件（40）；專用真空吸盤（41）通過專用真空吸盤固定板（9）固定在專用真空吸盤高強度固定支架（11）上。