高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构制造技术

高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构，该机构使得高精度数控铣磨机成为一种结构简单的柱面透镜铣磨专用设备，并且，能够一次成盘地加工若干块柱面透镜，属于光学冷加工技术领域。现有技术设备结构十分复杂，价格也很十分昂贵，加工效率低，用于加工简单的柱面透镜造成设备浪费。本实用新型专利技术之高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构金刚石磨头位于三维传动台上方，其特征在于，金刚石磨头为圆盘状，圆盘状金刚石磨头的圆周端面为圆弧曲面，所述圆周半径为r1，所述圆弧曲率半径为r2；所述圆弧曲面表面粘附金刚石磨料层；金刚石磨头的转轴由龙门支架支撑，转轴沿三维传动台的y轴运动方向分布。用于包括凹柱面、凸柱面在内的柱面透镜的铣磨加工。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构，该机构使得高精度数控铣磨机成为一种结构简单的柱面透镜铣磨专用设备，并且，能够一次成盘地加工若干块柱面透镜，属于光学冷加工

技术介绍
光学柱面透镜在各种光学测量仪器以及激光应用
发挥重要作用，尤其随着激光应用
的快速发展，光学柱面透镜市场需求量大幅上升。在与光学柱面透镜制造有关的光学冷加工
中，出现了一些非手工的光学柱面透镜加工方法和设备，如数控非球面加工设备，采用轨迹加工方法，球形金刚石磨头安装在磨削杆前端，磨削杆以4000 5000prm的转速自传，同时缓慢摆动，圆形非球面透镜工件安装在工件座上，工件座安装在三维传动台上，工件随工件座旋转，同时随三维传动台移动。在加工过程中球形金刚石磨头与工件被加工表面点接触，工件的运动与球形金刚石磨头的运动叠加，实现空间轨迹加工，能够加工各种空间曲面。然而，该方案所涉及到的设备结构十分复杂，价格也很十分昂贵。球形金刚石磨头本身与工件的接触点较为集中，使得球形金刚石磨头易磨损，需频繁更换。理论上该方案适用于柱面，实际上如果用于柱面加工，加工效率势必非常低，如难以成盘加工，也造成设备浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种结构简单、专门用于柱面透镜加工的装置，具有耐用的磨头，并且，能够批量加工，为此我们专利技术了一种高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构，该机构使得高精度数控铣磨机成为一种结构简单的柱面透镜铣磨专用设备，并且，能够一次成盘地加工若干块柱面透镜，其磨头参与磨削的工作面遍及磨头的全部金刚石磨料层，使得磨头十分耐用，不仅提高加工效率，如无需频繁更换磨头、单位时间磨削量大，而且降低加工成本。本技术之高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构金刚石磨头位于三维传动台上方，其特征在于，金刚石磨头I为圆盘状，圆盘状金刚石磨头I的圆周端面为圆弧曲面，所述圆周半径为T1，所述圆弧曲率半径为r2 ;见图I、图2所示，所述圆弧曲面表面粘附金刚石磨料层2 ;金刚石磨头I的转轴3由龙门支架4支撑,转轴3沿三维传动台5的y轴运动方向分布。本技术其技术效果在于，直接将待加工条状工件6固定在三维传动台5上，见图I、图2所示，条状工件6的长度I方向、宽度w方向、高度h方向分别与三维传动台5的X轴运动方向、y轴运动方向、z轴运动方向同向。由高精度数控统磨机的数控机构控制三维传动台5的运动，与圆盘状金刚石磨头I的高速旋转运动合成，即可在条状工件6上表面加工出凹柱面或者凸柱面，见图2、图3所示。本技术的效果尤其表现在采用龙门卧韦先方式加工，当三维传动台5在y轴运动方向、z轴运动方向调整完毕后,只在X轴运动方向进行单一方向长距离移动，实际上是沿待加工柱面母线方向铣磨，使得三维传动台5的数控易于实现，金刚石磨头I需要回刀时，三维传动台5先在y轴运动方向、z轴运动方向上稍作调整，之后从另一个角度讲，金刚石磨头I再相对于三维传动台5长距离移动磨削，圆盘状金刚石磨头I的旋转速度能够达到5000 lOOOOrpm。在此期间圆盘状金刚石磨头I的圆周端面上的金刚石磨料层2能够全部且均匀地参与磨削，使得磨头十分耐用，不仅提高加工效率，如无需频繁更换磨头、单位时间磨削量大，而且降低加工成本。条状工件6的长度I、宽度W、高度h的最大尺寸分别达到350mm、240mm、150mm,而最终的柱面透镜成品尺寸如长度尺寸通常为30mm，不论是由长度为30mm的多个待加工工件粘接成条状工件6，还是长度为350mm的条状工件6在铣磨加工后再切割成长度为30mm的多个柱面透镜，其效果都表现为成盘多件一并加工，因此，不仅提高加工效率，而且加工精度一致。本技术的仅仅由金刚石磨头I、转轴3、龙门支架4、三维传动台5组成，这使得该机构结构简单，所获得的柱面透镜铣磨专用设备成本大幅降低，同时能够满足柱面透镜的批量加工。附图说明图I是本技术之机构及加工凹柱面工况主视示意图。图2是本技术之机构及加工凹柱面工况右视示意图，该图同时作为摘要附图。图3是本技术之机构及加工凸柱面工况右视示意图。具体实施方式本技术之高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构金刚石磨头位于三维传动台上方，金刚石磨头I为圆盘状，圆盘状金刚石磨头I的圆周端面为圆弧曲面，所述圆周半径为r1; Γι = 75 IOOmm ;圆盘状金刚石磨头I的圆盘厚度t小于待加工条状工件6的宽度w，见图2所示。所述圆弧曲率半径为r2，r2小于待加工柱面曲率半径R。见图I、图2所示，所述圆弧曲面表面粘附金刚石磨料层2。金刚石磨头I的转轴3由龙门支架4支撑，转轴3沿三维传动台5的y轴运动方向分布。转轴3的动力源为高速变频电机，转轴3的转速为5000 lOOOOrpm。三维传动台5在x轴运动方向、y轴运动方向、z轴运动方向的运动距离分别大于350mm、240mm、150mm,重复定位精度小于0. 01mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构，金刚石磨头位于三维传动台上方，其特征在于，金刚石磨头(1)为圆盘状，圆盘状金刚石磨头(1)的圆周端面为圆弧曲面，所述圆周半径为r1，所述圆弧曲率半径为r2；所述圆弧曲面表面粘附金刚石磨料层(2)；金刚石磨头(1)的转轴(3)由龙门支架(4)支撑，转轴(3)沿三维传动台(5)的y轴运动方向分布。

【技术特征摘要】
1.一种高精度数控铣磨机中的柱面透镜铣磨机构，金刚石磨头位于三维传动台上方，其特征在于，金刚石磨头(I)为圆盘状，圆盘状金刚石磨头(I)的圆周端面为圆弧曲面，所述圆周半径为A，所述圆弧曲率半径为r2;所述圆弧曲面表面粘附金刚石磨料层(2);金刚石磨头⑴的转轴⑶由龙门支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春胜，王虹凯，
申请(专利权)人：长春市金龙光电科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：