[發明專利]一種復合加工機床

在審

• 申請號: 202211084496.6
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115722987A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 尹韶輝;康寧
• 申請（專利權）人: 無錫市錫山區半導體先進制造創新中心
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04;B24B1/00;B24B31/10;B24B41/02;B24B27/02
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種復合加工機床，包括：床體；第一靜壓導軌，布置在床體上，第一靜壓導軌上安裝有第一滑臺，第一滑臺適于在第一靜壓導軌上沿第一方向往復運動；第一滑臺上設有工件主軸，工件主軸適于安裝工件；第二靜壓導軌，布置在床體上，第二靜壓導軌上安裝有第二滑臺，第二滑臺適于在第二靜壓導軌上沿第二方向往復運動；第二滑臺上設有旋轉臺；超聲振動輔助鏡面磨削裝置，設置在旋轉臺上，適于對工件進行斜軸超聲振動輔助鏡面磨削加工；磁射流拋光裝置，設置在旋轉臺上，適于對工件進行磁射流拋光加工。根據本發明的復合加工機床，一次裝夾工件可同時實現超聲振動輔助鏡面磨削與磁射流拋光兩種工藝，提高了對工件的加工精度和加工效率。

技術領域

本發明涉及精密加工技術領域，尤其涉及一種將超聲振動輔助鏡面磨削與磁射流拋光相結合的小口徑非球面模具的復合加工機床。

背景技術

非球面透鏡具有修正成像誤差、改善成像質量、簡化光學系統體積重量等優點，被廣泛應用于光電通訊、國防軍工、航空航天、生物醫學等眾多領域。由于傳統的人工研磨法涉及切割、倒角、粗磨、精磨、精度測量、誤差補償等多道工序，在質量、效率和成本方面難以滿足對非球面透鏡的日益增長的需求，因此，目前多采用玻璃模壓成形和塑料注塑成型這兩種生產方式來實現大批量制造非球面透鏡。然而，這兩種生產方式都需要大量精度遠高于成型后非球面透鏡的高精度光學模具。

高精度光學模具通常由模壓溫度下性能穩定的超硬合金制成，其面型在滿足納米級表面粗糙度的同時，還需具有亞微米級的形狀精度和較低的亞表面損傷。小口徑非球面超硬模具加工一般需要使用超精密磨削和拋光兩道工序，根據現有技術，需要先后在超精密磨床和超精密拋光機上依次進行加工。

為避免超精密磨削時發生模具與砂輪間的干涉現象、提升模具表面質量、減少砂輪磨損，通常會將砂輪軸相對模具軸傾斜一定角度，并采用斜軸磨削的方式進行加工，同時，使用微粉金剛石砂輪對模具進行鏡面磨削來獲得高精度的超光滑表面。之后，將小口徑非球面超硬模具從超精密磨床上取下，再將其安裝到超精密拋光機進行超精密拋光，在去除磨削痕跡的同時進一步提高該模具的形狀精度。上述加工過程，需要在兩臺不同的機床上對工件(小口徑非球面超硬模具)進行多次裝夾與定位，難以控制安裝誤差和對刀誤差對超精密加工精度的影響，同時還消耗了更多的輔助工時，加工效率較低。

為此，需要提供一種能同時實現超聲振動輔助鏡面磨削和磁射流拋光兩種工藝的復合加工機床。

發明內容

為此，本發明提供了一種復合加工機床，以解決或至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種復合加工機床，包括：床體；第一靜壓導軌，布置在所述床體上，所述第一靜壓導軌上安裝有第一滑臺，所述第一滑臺適于在所述第一靜壓導軌上沿第一方向往復運動；所述第一滑臺上設有工件主軸，所述工件主軸適于安裝工件；第二靜壓導軌，布置在所述床體上，所述第二靜壓導軌上安裝有第二滑臺，所述第二滑臺適于在所述第二靜壓導軌上沿第二方向往復運動；所述第二滑臺上設有旋轉臺；超聲振動輔助鏡面磨削裝置，設置在所述旋轉臺上，適于對所述工件進行斜軸超聲振動輔助鏡面磨削加工；磁射流拋光裝置，設置在所述旋轉臺上，適于對所述工件進行磁射流拋光加工；其中，在所述超聲振動輔助鏡面磨削裝置對所述工件進行斜軸超聲振動輔助鏡面磨削加工后，所述第二滑臺適于在第二靜壓導軌上沿第二方向運動預定距離，并通過所述磁射流拋光裝置對所述工件進行磁射流拋光加工。

可選地，在根據本發明的復合加工機床中，所述超聲振動輔助鏡面磨削裝置包括：第一微調架；砂輪底座，安裝在所述第一微調架上；第一旋轉支架，安裝在所述砂輪底座上；超聲振動輔助砂輪主軸，安裝在所述第一旋轉支架上；微粉砂輪，安裝在所述超聲振動輔助砂輪主軸上朝向所述第一滑臺的一端；其中，所述超聲振動輔助鏡面磨削裝置適于通過所述第一微調架，沿第一方向、第二方向、第三方向對所述超聲振動輔助砂輪主軸的位置進行調整，以使所述超聲振動輔助砂輪主軸的軸線與所述工件主軸的軸線呈預定角度范圍，并適于通過所述超聲振動輔助砂輪主軸帶動微粉砂輪對所述工件進行斜軸超聲振動輔助鏡面磨削加工。