超精密车床微米量级调整刀座制造技术

本实用新型专利技术提供的超精密车床微米量级调整刀座，包括刀座主体，所述刀座主体上用于固定安装刀架的部分为弹性结构；刀座主体的下端开设有安装孔，所述安装孔内设置有微调结构，所述微调结构与弹性结构相接触；通过微调结构顶起弹性结构，实现刀架的上下线性微调，从而提高超精密单点金刚石车床的加工效率和精度来解决现有技术中存在的问题。

Micron size adjustment tool seat for ultra precision lathe

The utility model provides a micron size adjusting cutter seat for ultra precision lathe, including the main body of the knife seat. The part of the cutter seat on the fixed tool holder is an elastic structure, the lower end of the body of the cutter seat is provided with an installation hole, a micro adjustable structure is arranged in the installation hole, and the micro adjustment structure is in contact with the elastic structure; through micro. In order to improve the machining efficiency and precision of ultra precision single point diamond lathe, the problems existing in the existing technology are solved by adjusting the elastic structure of the structure to realize the upper and lower linear fine tuning of the tool holder.

【技术实现步骤摘要】
超精密车床微米量级调整刀座
本技术属于精密机械车床
，具体涉及超精密车床微米量级调整刀座。
技术介绍
超精密单点金刚石车床采用圆弧刀具可以实现有色金属纳米量级表面粗糙度和亚微米量级轮廓精度加工。加工中小尺寸、中等批量的晶体和质地较软的金属材料的光学零件首先会想到单点金刚石车床，其特点是生产效率极高、加工精度高、可重复性好，特别适合于批量生产而不是单件生产，传统加工技术的生产成本远远高于超精密加工的所需人力财力。数控系统软件是整个数控系统研制工作中的关键部分。对一般的精密加工，计算机可以自适应控制加工，补偿加工精度是可行的，但对于超精密加工，在对刀和补偿加工中，需要对刀具进行微米量级精密调整，很难通过电气驱动的形式实现要求的精度和稳定性。因为这种闭环系统有许多复杂的技术问题尚需解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供超精密车床微米量级调整刀座，解决了现有在超精密加工中，无法对刀具进行微米量级精密调整的问题。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：本技术提供的超精密车床微米量级调整刀座，包括刀座主体，所述刀座主体上用于固定安装刀架的部分为弹性结构；刀座主体的下端开设有安装孔，所述安装孔内设置有微调结构，所述微调结构与弹性结构相接触。优选地，微调结构包括楔块、微调螺杆、螺套、旋钮和对心杆，其中，楔块的上端面与弹性结构的下端面相接触；楔块的侧端面与微调螺杆的一端端部固定连接；对心杆与微调螺杆的另一端端部固连，同时，对心杆与旋钮固连，旋钮与套装在微调螺杆上的螺套螺纹连接。优选地，螺套上开设有外螺纹，通过外螺纹与嵌装在旋钮内的开设有内螺纹的螺纹套螺纹连接；同时，旋钮与螺纹套之间通过两个对称布置的定位螺钉定位固定。优选地，微调螺杆的一端端部开设有螺纹孔，另一端端部开设有光滑内孔；其中，所述螺纹孔通过第一螺钉与楔块连接；光滑内孔与对心杆过盈配合。优选地，微调螺杆上还套装有左支撑和右支撑，其中，左支撑套装在螺纹孔一端；右支撑套装在光滑内孔一端；其中，微调螺杆分别与左支撑和右支撑滑动连接。优选地，楔块的上端面和弹性结构的下端面均为斜面，且楔块上的斜面与弹性结构上的斜面互相平行。优选地，刀座主体上还设置有与楔块配合的调程限位装置，调程限位装置包括外壳、预紧弹簧和限位螺钉，其中，预紧弹簧设置在楔块靠近刀座主体中心的一侧端面上，且呈压缩状态；外壳设置在楔块靠近刀座主体侧端面的一侧端面上；限位螺钉安装在楔块上开设的键型通孔内。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供的超精密车床微米量级调整刀座，包括刀座主体，所述刀座主体上用于固定安装刀架的部分为弹性结构；刀座主体的下端开设有安装孔，所述安装孔内设置有微调结构，所述微调结构与弹性结构相接触；通过微调结构顶起弹性结构，实现刀架的上下线性微调，从而提高超精密单点金刚石车床的加工效率和精度来解决现有技术中存在的问题。进一步的，通过旋钮、微调螺杆、楔块和弹性结构等零件来达到1μm分辨率的刀尖调整精度，进而实现刀具的线性微调。进一步的，通过左支撑和右支撑实现微调螺杆在左右滑动时的定位。进一步的，通过楔块和弹性结构上的斜面，使得弹性结构的接触面发生形变，进而实现上下微调。进一步的，通过外壳和预紧弹簧实现楔块的左端极限，通过限位螺钉和间隙通孔实现楔块的右端极限，进而保证刀座主体微调的精度。附图说明图1是刀座立体示意图；图2是刀座剖视图；图3是刀架安装侧视图；图4是微调结构示意图；图5是微调螺杆立体示意图；图6是微调螺杆局部剖视图；图7是楔块主视图；图8是楔块侧视图；图9是楔块俯视图；图10是调程限位装置结构示意图；其中，1、刀架2、刀架调节螺钉3、刀座主体4、刀架压板5、压板螺钉6、楔块7、第一螺钉8、微调螺杆9、左支撑10、外壳11、右支撑12、螺套13、螺纹套14、定位螺钉15、旋钮16、对心杆17、预紧弹簧18、限位螺钉601、键型通孔801、螺纹孔802、光滑内孔803、装配孔。具体实施方式下面结合附图，对本技术进行详细说明。本技术提供的超精密车床微米量级调整刀座，只需要完成刀尖的上下的调程，即Z向的调程。X向的调整无须由刀座作出调整，因为在对刀的时候机床本身就可以将X向的调整做到精确。如图1至图3所示，包括长方体结构的刀座主体3，所述刀座主体3上用于固定安装刀架1的部分为弹性结构，所述弹性结构的侧端面上开设有凹槽，所述刀架1上的凸出部分放置在凹槽内，且通过压板螺钉5穿过刀架压板4将刀架1固定在刀座主体1上。弹性结构的上端面设置有调节螺钉2，所述调节螺钉2的端部穿过刀架1的凸出部分，通过旋动调节螺钉2实现刀架1的上下移动，其调程为上下各为2.5mm。该调程是刀座主体本身自带的。弹性结构具体是由三部分组成的一体式结构，其中，三部分分别为上端部分a、中间部分b和下端部分c，其中，上端部分a的上端面开设有两个第一半圆柱孔；上端部分a的下端面开设有两个第二半圆柱孔，且第一半圆柱孔和第二半圆柱孔镜像布置。下端部分c的上端面开设有两个第三半圆柱孔；上端部分a的下端面开设有两个第四半圆柱孔，且第三半圆柱孔和第四半圆柱孔镜像布置。中间部分b置于上端部分a和下端部分b之间，起到过渡作用。刀架1的较大距离的调程可以通过刀座主体3固有的调程方式实现，而刀架1上下的线性微调就需要设置在刀座主体3上的微调结构实现；所述微调结构设置在刀架1的下方。所述微调结构可以使微调的调整量达到0.5mm，即Z向调整行程0.5mm。该结构的最小分辨率为1μm，旋钮转一格，刀座变形1μm(微调螺杆调程X与刀座变形Z是函数关系0<＝X<＝4mm，0<＝Z<＝0.5mm)。如图4所示，微调结构包括楔块6、第一螺钉7、微调螺杆8、螺套12、旋钮15和对心杆16，其中，微调螺杆8安装在刀座主体3上沿横向方向开设的安装孔内，微调螺杆8的一端与楔块6连接，楔块6的上端面与弹性结构的下端面相接触；微调螺杆8的另一端上套装有螺套12，所述螺套12与旋钮15连接，同时，对心杆16穿过旋钮15与微调螺杆8的端部连接。如图5、图6所示，微调螺杆8的一端端部开设有螺纹孔801，另一端端部开设有光滑内孔802，且靠近螺纹孔801的一端开设有装配孔803。所述螺纹孔801通过第一螺钉7与楔块6连接；光滑内孔802与对心杆16过盈配合；装配孔803与紧固螺钉配合将刀座主体3固定在机床上。螺套12与微调螺杆8滑动连接，同时，螺套12上开设有外螺纹，通过外螺纹使得螺套12与开设有内螺纹的螺纹套13螺纹连接。螺纹套13上套装有旋钮15，旋钮15与螺纹套13过盈配合，同时，旋钮15与螺纹套13之间通过两个对称布置的定位螺钉14定位固定。微调螺杆8上还套装有左支撑9和右支撑11，其中，左支撑9套装在螺纹孔801一端；右支撑11套装在光滑内孔802一端；通过左支撑9和右支撑11对微调螺杆8在左右滑动过程中进行定位。如图7至图9所示，楔块6的上端面和弹性结构的下端面均为斜面，且楔块6上的斜面与弹性结构上的斜面互相平行。楔块6上还开设有两个以中心对称布置的键型通孔601。在工作时：旋钮15逆时针旋转一格，对心杆16带动微调螺杆8、楔块螺钉7和楔块6都随之整体右移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超精密车床微米量级调整刀座，其特征在于：包括刀座主体(3)，所述刀座主体(3)上用于固定安装刀架(1)的部分为弹性结构；刀座主体(3)的下端开设有安装孔，所述安装孔内设置有微调结构，所述微调结构与弹性结构相接触。

【技术特征摘要】
1.超精密车床微米量级调整刀座，其特征在于：包括刀座主体(3)，所述刀座主体(3)上用于固定安装刀架(1)的部分为弹性结构；刀座主体(3)的下端开设有安装孔，所述安装孔内设置有微调结构，所述微调结构与弹性结构相接触。2.根据权利要求1所述的超精密车床微米量级调整刀座，其特征在于：微调结构包括楔块(6)、微调螺杆(8)、螺套(12)、旋钮(15)和对心杆(16)，其中，楔块(6)的上端面与弹性结构的下端面相接触；楔块(6)的侧端面与微调螺杆(8)的一端端部固定连接；对心杆(16)与微调螺杆(8)的另一端端部固连，同时，对心杆(16)与旋钮(15)固连，旋钮(15)与套装在微调螺杆(8)上的螺套(12)螺纹连接。3.根据权利要求2所述的超精密车床微米量级调整刀座，其特征在于：螺套(12)上开设有外螺纹，通过外螺纹与嵌装在旋钮(15)内的开设有内螺纹的螺纹套(13)螺纹连接；同时，旋钮(15)与螺纹套(13)之间通过两个对称布置的定位螺钉(14)定位固定。4.根据权利要求2所述的超精密车床微米量级调整刀座，其特征在于：微调螺杆(8)的一端端部开设有螺纹孔(801)，另一端端部开设有光滑内孔(802)，且靠近螺纹孔801的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯跃峰，张伟伟，王尚凯，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61