[實用新型]一種用于超精密飛切機床的納米進給組件

有效

• 申請號: 201922246924.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211334084U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 魏巍;李加勝;黃小津;徐斯強;劉品寬
• 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: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B28D7/00;B28D7/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 高俊

本實用新型涉及超精密加工技術領域，具體涉及一種用于超精密飛切機床的納米進給組件，所采用的技術方案是：包括支撐部，所述支撐部由若干柔性鉸鏈組成；所述柔性鉸鏈用于固定工作平臺，所述柔性鉸鏈由微位移驅動器驅動上下移動；通過各個微位移驅動器驅動柔性鉸鏈上下移動，實現工作平臺偏轉和/或豎直移動。本實用新型通過若干微位移驅動器驅動柔性鉸鏈制成的支撐部，從而實現飛切工作平臺的偏轉和/或上下移動，有效解決現有超精密飛切加工機床存在的切削深度需要人為手工調整、切削深度調整誤差較大、單次切削量無法實現亞納米切削的問題。同時可以提高飛切機床切削加工的效率，減少對工程師操作經驗的依賴，進一步提高工件的加工精度。

技術領域

本實用新型涉及超精密加工技術領域，具體涉及一種用于超精密飛切機床的納米進給組件。

背景技術

磷酸二氫鉀(KDP)晶體由于激光損傷閾值高和透光率好等優良光學性能，被廣泛應用于激光慣性約束聚變、激光武器等國家重大科學工程中，是實現光電開關與倍頻轉換的重要光學材料。KDP晶體光學元件的使用性能與其表面形貌精度密切相關，例如激光慣性約束聚變對KDP晶體光學元件的低頻面形誤差、中頻波紋誤差和高頻粗糙度誤差分別提出了不同的極高制造精度要求。

而KDP晶體由于質軟、易碎、易潮解和各向異性等特點，而被公認為是最難加工的光學材料之一。傳統的研磨拋光加工工藝難以達到KDP晶體光學元件所需的精度要求，超精密飛切加工是目前加工KDP晶體光學元件最有效和使用最廣泛的加工方式，而切削深度的大小對于超精密飛切加工面形精度有著重要的影響。當前超精密飛切加工機床加工KDP晶體時，對切削深度的調整通常是依靠工程經驗豐富的工程師借助游標卡尺手工調整，常常導致切削深度的調整數值不精確，手工調整切深的效率低，誤差大，對操作人員的要求極高，且無法實現亞納米量級的單次切削深度。

實用新型內容

針對上述現有超精密飛切加工機床對工件的切削效率低、誤差大、對操作人員要求高、和無法實現亞納米量級的單次切削，本實用新型提供了一種用于超精密飛切機床的納米進給組件，能夠自動對工件切削深度的調整，以減少對工程師操作經驗的依賴，從而提高機床切削加工的效率和工件的加工精度。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種用于超精密飛切機床的納米進給組件，包括支撐部，所述支撐部由若干柔性鉸鏈組成；所述柔性鉸鏈用于固定工作平臺，所述柔性鉸鏈由微位移驅動器驅動上下移動；通過各個微位移驅動器驅動對應的柔性鉸鏈上下移動，實現工作平臺偏轉和/或豎直移動。

本實用新型通過由柔性鉸鏈組成的支撐部支撐工作平臺，能夠有效減小工作臺承載面變形或損壞微位移驅動器，并實現高共振頻率；再控制各個微位移驅動器驅動柔性鉸鏈上下移動的位移量，實現工作平臺的偏轉和/或上下移動，進而實現對工件切削深度的調整。因此能夠以減少對工程師操作經驗的依賴，從而提高機床切削加工的效率和工件的加工精度。

作為支撐部的具體實施方式，所述柔性鉸鏈設置有四個，四個柔性鉸鏈呈矩形分布，以最少的微位移傳驅動器實現工作平臺的偏轉和/或上下移動，進而簡化控制。

作為柔性鉸鏈的具體實施方式，所述柔性鉸鏈由兩個圓柔鉸鏈組成。

優選的，所述四個柔性鉸鏈一體成型，以確保工作平臺在靜止工況下的平面度。

進一步的，所述柔性鉸鏈上端設有支撐凸起，所述支撐凸起用于與工作平臺固定連接，以減小柔性鉸鏈與工作平臺連接處對工作平臺偏轉的影響。

優選的，四個支撐凸起呈正方形分布，以確保工作平臺在偏轉時中心位置保持不變。同時，能夠減小溫漂對工作平臺偏轉角的影響，不需要復雜的左邊變換，能夠直接獲得偏轉角，解耦好。

進一步的，所述柔性鉸鏈還連接有位移傳感器，所述位移傳感器用于監測柔性鉸鏈與微位移驅動器連接處的位移。通過位移傳感器以反饋工作平臺的位移數據給微位移驅動器的控制器，實現微位移驅動器的閉環控制。