[發(fā)明專利]一種精密平面加工機(jī)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711239320.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN107914188B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳耀龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳耀龍
• 主分類號(hào): B24B7/04
• 分類號(hào): B24B7/04;B24B41/06;B24B41/02;B24B41/00;B24B47/20;B24B49/10
• 代理公司: 北京潤(rùn)川律師事務(wù)所 11643
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種精密平面加工機(jī)床。由床身，導(dǎo)軌、刀具、主軸、夾具、轉(zhuǎn)臺(tái)、底托、配重平衡結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)臺(tái)軸線傾角調(diào)整結(jié)構(gòu)組成；主軸軸線，直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)軸線、轉(zhuǎn)臺(tái)軸線相互平行；床身為五面閉合的方箱形結(jié)構(gòu)，采用高穩(wěn)定性材質(zhì)如花崗巖等；滑臺(tái)為多邊形截面的箱形結(jié)構(gòu)；直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)由至少三條或更多直線導(dǎo)軌，絲杠以及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，導(dǎo)軌軸線的幾何中心與滑臺(tái)的幾何中心重合,構(gòu)成了可以防止滑臺(tái)受偏心力傾斜的穩(wěn)定的超靜定直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；三個(gè)調(diào)整元件每隔120°對(duì)稱分布于轉(zhuǎn)臺(tái)周圍；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于精密平面磨床或銑床上，軸數(shù)少，精度高，成本低，且傾角可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精密平面加工機(jī)床。

背景技術(shù)

精密平面加工機(jī)床是精密超精密加工的核心裝備，傳統(tǒng)的平面磨床，分為臥軸矩臺(tái)、臥軸圓臺(tái)、立軸矩臺(tái)、立軸圓臺(tái)和各種專用平面磨床。常見的平面磨床多是立式或者臥式三軸結(jié)構(gòu)，立式平面磨多為兩個(gè)直線軸加一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，臥式平面磨多為三個(gè)直線軸。在三軸磨床的基礎(chǔ)上，如再增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，則可以磨軸對(duì)稱曲面。在三軸磨床的基礎(chǔ)上，如再增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸或者兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，則可以磨自由曲面。然而，軸數(shù)的增加會(huì)大幅增加制造加工的成本。同時(shí)，傳統(tǒng)磨床床身多采用鑄鐵結(jié)構(gòu)，鑄鐵材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)大，發(fā)熱后會(huì)大幅影響加工精度。因此，如何簡(jiǎn)化平面磨床的結(jié)構(gòu)，提高加工精度，減小設(shè)備生產(chǎn)成本，是實(shí)際需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種精密平面加工機(jī)床，其軸數(shù)少，精度高，成本低，且工件的平面度可調(diào)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種精密平面加工機(jī)床，包括方箱形床身、直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)、主軸、夾具、轉(zhuǎn)臺(tái)、底托、配重平衡結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺(tái)軸線傾角調(diào)整結(jié)構(gòu)；其特征在于，主軸固定在滑臺(tái)上，滑臺(tái)通過導(dǎo)軌安裝在方箱形床身內(nèi)，轉(zhuǎn)臺(tái)通過轉(zhuǎn)臺(tái)軸線傾角調(diào)整結(jié)構(gòu)固定于下蓋板，直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，配重平衡結(jié)構(gòu)用于平衡滑臺(tái)和主軸的重力；

進(jìn)一步的，方箱形床身由上蓋板，左蓋板，右蓋板，后蓋板，和下蓋板五塊板組成，構(gòu)成了一個(gè)熱穩(wěn)定的方形五面結(jié)構(gòu)，敞開的一面作為滑動(dòng)門安裝空間。

進(jìn)一步的，滑臺(tái)由左側(cè)板，右側(cè)板，后側(cè)板，下側(cè)板，和左右倒角板組成，呈多邊形的箱形結(jié)構(gòu)，敞開的兩面用于主軸安裝與調(diào)整；

進(jìn)一步的，直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括絲杠副，左導(dǎo)軌，右導(dǎo)軌，和中間導(dǎo)軌，左導(dǎo)軌，右導(dǎo)軌，和中間導(dǎo)軌豎直設(shè)置，對(duì)稱分布于方箱形床身內(nèi)，每個(gè)導(dǎo)軌有兩個(gè)滑塊和滑臺(tái)相連，絲杠副由絲杠固定軸承座，螺母座，聯(lián)軸器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成；

進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)臺(tái)軸線傾角調(diào)整結(jié)構(gòu)由后調(diào)整釘，左調(diào)整釘，右調(diào)整釘，和調(diào)整板組成，后調(diào)整釘，左調(diào)整釘，右調(diào)整釘間隔度，對(duì)稱分布于轉(zhuǎn)臺(tái)周圍，通過調(diào)整板與轉(zhuǎn)臺(tái)連接；

進(jìn)一步的，所述的后調(diào)整釘由芯軸，套筒，碟簧，鎖緊母，上隔套和下隔套組成，兩組碟簧，上隔套，下隔套分別位于套筒隔板的兩側(cè)，鎖緊母位于芯軸下側(cè)，芯軸和套筒與隔板內(nèi)孔為微小間隙配合；進(jìn)一步的，所述的后調(diào)整釘、左調(diào)整釘、右調(diào)整釘機(jī)構(gòu)相同；

進(jìn)一步的，夾具固定于轉(zhuǎn)臺(tái)上，夾具為機(jī)械夾持結(jié)構(gòu)或真空吸附結(jié)構(gòu)，或磁力吸附結(jié)構(gòu)；

進(jìn)一步的，主軸支撐件內(nèi)部設(shè)有位移傳感器；

進(jìn)一步的，主軸和轉(zhuǎn)臺(tái)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.本發(fā)明采用兩軸設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)的平面磨床三軸設(shè)計(jì)，節(jié)省了一個(gè)軸，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省了成本。

2.本發(fā)明采用花崗巖五面方箱形結(jié)構(gòu)作為床身，相比傳統(tǒng)的平面磨床鑄鐵床身，熱穩(wěn)定性好，剛性高，精度高。

3.本發(fā)明采用了三條導(dǎo)軌六個(gè)滑塊(或多于三條導(dǎo)軌)的設(shè)計(jì)，直線進(jìn)給軸滑塊的受力在其幾何中心，沒有傾覆力矩，相比傳統(tǒng)的平面磨，導(dǎo)軌超靜定直線導(dǎo)向，剛性好，切削力傳遞合理，精度高。