一种多用平面磨床制造技术

一种多用平面磨床，涉及一种磨床。提供可满足不同磨床上所使用的不同法兰盘锥度的砂轮修整，同时满足光学元件加工与磨边需求的一种多用平面磨床。设有阶梯工作台、工作台底座、砂轮修整器、底座、立柱、主轴支架、主轴本体、主轴轴伸、主轴电机、砂轮、法兰盘、XYZ轴伺服电机、XYZ轴滚珠丝杠、XYZ轴导轨、电磁台。机床工作台部分由水平方向调整为阶梯结构，使工件可以垂直的放置在阶梯工作台的低处，以减小光学元件磨边过程中对垂向行程的要求，提高整个机床的精度；机床不仅使用杯型砂轮修整装置，而且可在阶梯工作台另一侧配置电解砂轮修整装置，满足不同类型砂轮的修整需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磨床，特别涉及一种多用平面磨床。
技术介绍
光学元件的高精度加工通常包括磨边、粗磨、半精磨、精磨、倒角等多个工序，各工序都在平面磨床上完成。从批量化生产的角度来讲，光学元件这样多工序集中在一台磨床上的加工效率较低，加工过程中由于各工序不同的定位装夹、砂轮工具更换等造成的大量非加工时间存在。因此开发专门的设备来完成磨边、砂轮修整等简单工序，十分必要。平面磨床由于其结构简单，机床总体精度可以较高，非常适用于各类光学元件的加工。平面磨床采用XYZ三轴移动，可以完成砂轮在空间的移动动作，同时采用非球面平行磨削技术加工凸球面与非球面元件(见参考文献:中国专利200710009306.3，《非轴对称非球面光学元件的平行磨削方法》；论文:《平行磨削非轴对称非球面光学元件表面形貌》，强激光与粒子束，2012，24 (6):1391-1395)，可以获得很好的加工效果。在已有的工序中，磨床为了满足磨边加工的需求，需要在设计阶段预留较大的垂向行程，而较大的行程降低了机床的整体精度，同时降低了工件的加工精度。此夕卜，由于加工中砂轮修整的需要，需要在每台磨床上专门配备砂轮修整器(见中国专利200710009486.5，《杯状砂轮修整器》)，这样不仅增加了重量，而且砂轮修整器的引入也导致在机床设计行程的增加，降低了机床的总体精度。在生产车间每台超精密磨床都配备了砂轮修整器，但是由于砂轮修整并不是一直在进行，所以降低了设备的使用率也增加了企业的运营成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前光学元件多工序集中于同一台磨床上而导致光学元件批量化加工效率低下、机床利用率不高等问题，提供可以满足不同磨床上所使用的不同法兰盘锥度的砂轮修整，同时满足光学元件加工与磨边需求的一种多用平面磨床。本专利技术设有阶梯工作台、工作台底座、砂轮修整器、底座、立柱、主轴支架、主轴本体、主轴轴伸、主轴电机、砂轮、法兰盘、X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠、X轴导轨、Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴导轨、Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杠、Z轴导轨、电磁台。所述Z轴导轨对称布置在底座的上表面两边，立柱通过Z轴导轨与底座相连接，Z轴滚珠丝杠位于Z轴导轨的中间，所述Z轴滚珠丝杠的一端与立柱的底部相连接，Z轴伺服电机固定在底座的外部并通过Z轴滚珠丝杠带动立柱移动；Y轴导轨对称布置在立柱的侧面，Y轴滚珠丝杠通过其自带的驱动螺母固定在立柱的顶部并设置在Y轴导轨的中间，Y轴滚珠丝杠的底端与主轴支架相连接，Y轴伺服电机设置在立柱的顶部并通过Y轴滚珠丝杠带动主轴支架进行垂向的移动；主轴本体放置在主轴支架的内部并通过联轴器与主轴电机相连，主轴本体的另一端通过锁紧调整螺钉与锥形主轴轴伸或圆柱形主轴轴伸固定，砂轮通过法兰盘与主轴轴伸相配合；x轴导轨有2根分别布置在工作台底座上表面的高处与低处，阶梯工作台底部通过螺钉与X轴导轨相连接，X轴滚珠丝杠设置在X轴导轨之间且在工作台底座上表面的高处，X轴伺服电机设置在工作台底座的侧面，通过X轴滚珠丝杠带动阶梯工作台进行移动，工作台底座通过螺钉与底座相连接；杯形砂轮修整器通过螺钉固定在阶梯工作台上表面的一侧，跟随阶梯工作台的移动。本专利技术结构简单，整台机床由X、Y、Z三个移动轴、主轴系统、立柱与底座组成；结构调整方便，主轴本体和主轴轴伸通过螺钉锁紧，通过某几个螺钉锁紧可以方便实现主轴轴伸与主轴本体配合的圆度调整，保证分段主轴具有高旋转精度；同时主轴本体前端设有凸台，用于主轴轴伸与主轴本体装配的精确定位。本专利技术所采用的主轴分段结构，分为主轴本体、主轴轴伸。本专利技术可以根据不同磨床砂轮法兰盘锥度来更换对应的主轴轴伸，配合砂轮修整器的使用，即可实现将不同磨床的修整工序统一到本专利技术的专用机床设备上。砂轮修整过程中，机床提供修整器往复运动以及被修整砂轮的旋转运动，而修整器提供修整砂轮旋转运动、进给运动以及摆动运动，利用直线包络原理完成高精度修整。本专利技术的机床工作台部分由水平方向调整为阶梯结构，使工件可以垂直的放置在阶梯工作台的低处，以减小光学元件磨边过程中对垂向行程的要求，提高整个机床的精度；本专利技术机床不仅使用杯型砂轮修整装置，同时可以在阶梯工作台的另一侧配置电解砂轮修整装置，完成金属基砂轮的修整，满足不同类型砂轮的修整需求。附图说明图1本专利技术实施例的等轴测视图。图2本专利技术实施例的俯视图。图3本专利技术实施例阶梯形工作台部分的侧视图。图4本专利技术实施例主轴部分的等轴侧视图。图5本专利技术实施例磨边加工的示意图。以下给出各图中的各主要部件的代号:1-底座，2-1轴导轨，3-立柱，4-Y轴伺服电机，5_Y轴滚珠丝杠，6_Υ轴导轨，7-主轴支架，8-砂轮，9-法兰盘，10-锥形主轴轴伸，11-杯形砂轮修整器，12-阶梯工作台，13-工作台底座，14-Χ轴伺服电机，15-Ζ轴滚珠丝杠，16-Ζ轴伺服电机，17-Χ轴直线导轨，18-Χ轴滚珠丝杠，19-主轴本体，20-圆柱形主轴轴伸，21-锁紧调整螺钉，22-电磁台，23-工件，24-工件挡板。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。如图1 5所示，本专利技术实施例设有底座1、Ζ轴导轨2 (有2根且对称设置)、立柱3、Υ轴伺服电机4、Υ轴滚珠丝杠5、Υ轴导轨6 (有2根且对称设置)、主轴支架7、砂轮8、法兰盘9、主轴轴伸10、杯形砂轮修整器11、阶梯工作台12、工作台底座13、Χ轴伺服电机14、Z轴滚珠丝杠15、Z轴伺服电机16、X轴直线导轨17 (有2根)、X轴滚珠丝杠18、主轴本体19、主轴电机(图中无法标出)、圆柱形主轴轴伸20、锁紧调整螺钉21、电磁台22、工件23、工件挡板24。所述Z轴导轨2对称布置在底座I的上表面两边，立柱3通过Z轴导轨2与底座I相连接，Z轴滚珠丝杠15位于Z轴导轨22的中间其一端与立柱3的底部相连接，Z轴伺服电机16固定在底座I的外部，并通过Z轴滚珠丝杠15带动立柱3移动；Y轴导轨6对称布置在立柱3的侧面，Y轴滚珠丝杠5通过其自带的驱动螺母固定在立柱3的顶部并设置在Y轴导轨6的中间，Y轴滚珠丝杠5的底端与主轴支架7相连接，Y轴伺服电机4设置在立柱3的顶部并通过Y轴滚珠丝杠5带动主轴支架进行垂向的移动；主轴本体19放置在主轴支架7的内部并通过联轴器与主轴电机相连，主轴本体19的另一端通过6个锁紧调整螺钉21与锥形主轴轴伸10或圆柱形主轴轴伸20固定，砂轮8通过法兰盘9与主轴轴伸相配合；Χ轴导轨17有2根分别布置在工作台底座13上表面的高处与低处，阶梯工作台12底部通过螺钉与X轴导轨17相连接，X轴滚珠丝杠18设置在X轴导轨17之间且在工作台底座13上表面的高处，X轴伺服电机14设置在工作台底座13的侧面，通过X轴滚珠丝杠18带动阶梯工作台12进行移动，工作台底座13通过螺钉与底座I相连接；杯形砂轮修整器11通过螺钉固定在阶梯工作台12上表面的一侧，跟随阶梯工作台12的移动。立柱3通过Z轴导轨2、Z轴滚珠丝杠15和Z轴伺服电机16在底座I上移动，完成工件加工的Z向动作；主轴支架7通过Y轴导轨6、Y轴滚珠丝杠5和Y轴伺服电机4在立柱3上移动，完成工件加工的Y向动作；阶梯工作台12通过X轴导轨17、X轴滚珠丝杠18和X轴伺服电机14在工作台底座7上移动，完成工件加工的X向动作，X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用平面磨床，其特征在于设有阶梯工作台、工作台底座、砂轮修整器、底座、立柱、主轴支架、主轴本体、主轴轴伸、主轴电机、砂轮、法兰盘、X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠、X轴导轨、Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴导轨、Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杠、Z轴导轨和电磁台；所述Z轴导轨对称布置在底座的上表面两边，立柱通过Z轴导轨与底座相连接，Z轴滚珠丝杠位于Z轴导轨的中间，所述Z轴滚珠丝杠的一端与立柱的底部相连接，Z轴伺服电机固定在底座的外部并通过Z轴滚珠丝杠带动立柱移动；Y轴导轨对称布置在立柱的侧面，Y轴滚珠丝杠通过其自带的驱动螺母固定在立柱的顶部并设置在Y轴导轨的中间，Y轴滚珠丝杠的底端与主轴支架相连接，Y轴伺服电机设置在立柱的顶部并通过Y轴滚珠丝杠带动主轴支架进行垂向的移动；主轴本体放置在主轴支架的内部并通过联轴器与主轴电机相连，主轴本体的另一端通过锁紧调整螺钉与锥形主轴轴伸或圆柱形主轴轴伸固定，砂轮通过法兰盘与主轴轴伸相配合；X轴导轨有2根分别布置在工作台底座上表面的高处与低处，阶梯工作台底部通过螺钉与X轴导轨相连接，X轴滚珠丝杠设置在X轴导轨之间且在工作台底座上表面的高处，X轴伺服电机设置在工作台底座的侧面，通过X轴滚珠丝杠带动阶梯工作台进行移动，工作台底座通过螺钉与底座相连接；杯形砂轮修整器通过螺钉固定在阶梯工作台上表面的一侧，跟随阶梯工作台的移动。...

【技术特征摘要】
1.一种多用平面磨床，其特征在于设有阶梯工作台、工作台底座、砂轮修整器、底座、立柱、主轴支架、主轴本体、主轴轴伸、主轴电机、砂轮、法兰盘、X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠、X轴导轨、Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴导轨、Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杠、Z轴导轨和电磁台； 所述Z轴导轨对称布置在底座的上表面两边，立柱通过Z轴导轨与底座相连接，Z轴滚珠丝杠位于Z轴导轨的中间，所述Z轴滚珠丝杠的一端与立柱的底部相连接，Z轴伺服电机固定在底座的外部并通过Z轴滚珠丝杠带动立柱移动；Y轴导轨对称布置在立柱的侧面，Y轴滚珠丝杠通过其自带的驱动螺母固定在立柱的顶部并设置在Y轴导轨的中间，Y轴滚珠丝杠的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭隐彪，姜涛，吴海韵，林桂丹，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：