一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，解決高精度大直徑螺紋透鏡模具加工問題，具體包括機(jī)床床身、X軸、Z軸和B軸，X軸和Z軸為直線進(jìn)給軸，B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，機(jī)床床身上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，設(shè)有主軸和左右立柱；主軸連接主軸電機(jī)，主軸電機(jī)安裝于主軸電機(jī)座上，主軸上端固定安裝大理石臺(tái)面和真空吸盤；左右立柱上方設(shè)有橫梁，橫梁上設(shè)有X軸電機(jī)和兩條X軸導(dǎo)軌，其中一條所述的X軸導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵；X軸電機(jī)水平連接X軸絲杠，X軸絲杠連接X軸溜板，X軸溜板和X軸導(dǎo)軌利用滾針連接并相對(duì)滑動(dòng)，X軸溜板上裝有Z軸電機(jī)和Z軸絲杠；Z軸絲杠兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌，Z軸導(dǎo)軌滑動(dòng)連接Z軸溜板，Z軸溜板下部設(shè)有B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)。
【專利說明】
一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及模具加工領(lǐng)域，具體為一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見的螺紋透鏡為塑料注壓形成，而注壓時(shí)需要注壓模具。用于加工螺紋透鏡的模具一般是金屬模具，而生產(chǎn)加工該模具的一般為機(jī)床。常規(guī)螺紋透鏡規(guī)格在直徑800mm以內(nèi)，大規(guī)格螺紋透鏡指直徑在1000以上的透鏡。超精密車床屬于車床的范疇，其精度高，加工表面質(zhì)量達(dá)到納米級(jí)?，F(xiàn)有螺紋透鏡模具加工設(shè)備以臥式主軸為主，可以滿足常規(guī)零件的加工，通常所加工的模具直徑在800mm以內(nèi)，從螺紋透鏡模具加工的特點(diǎn)，或者車床加工的特點(diǎn)來講，在排肩、冷卻方面具有傳統(tǒng)優(yōu)勢。而對(duì)于大直徑規(guī)格部件，尤其對(duì)于螺紋透鏡模具零件，是一種薄板零件，其平整性要求只能真空吸附裝卡，要求必須有一個(gè)具有足夠剛性的吸附基體，臥式車床很難滿足這一要求，從布局上只能采用立式主軸結(jié)構(gòu)。常規(guī)的立式車床通常也是用于加工大規(guī)格零件，超精密級(jí)別并帶有B軸的幾乎沒有。而加工螺紋透鏡模具的加工路線和精度要求又決定了設(shè)備的精度級(jí)別和B軸轉(zhuǎn)臺(tái)的必須性。采用其它的方法，如插補(bǔ)的方法不僅效率低，并且加工效果難以達(dá)到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸和B軸，所述的X軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2)上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處垂直機(jī)床床身表面設(shè)有主軸(15)，兩側(cè)凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱
(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī)(18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái)面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱(16)上方安裝橫梁(4)，所述的橫梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5)和兩條X軸導(dǎo)軌(22)，其中一條所述的X軸導(dǎo)軌(22)內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵(19);所述的X軸的X軸電機(jī)(5)水平連接X軸絲杠(6 )，所述的X軸絲杠(6 )連接X軸溜板(7 )，所述的X軸溜板(7 )和X軸導(dǎo)軌
(22)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠(9);所述的Z軸絲杠(9)為豎直方向設(shè)置，Z軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo)軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)(10)。
[0005]優(yōu)選的，主軸的回轉(zhuǎn)直徑為2000mm-2500mm，端部直徑不小于600mm，主軸回轉(zhuǎn)精度為0.001mm，承載1000kg，主軸上部的大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為2200mm。
[0006]優(yōu)選的，主軸為立式主軸，采用液體靜壓結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選的，X軸行程范圍為1200mm，所述的X軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為I級(jí)的滾珠絲杠副，X軸絲杠直徑為30-50mm，導(dǎo)程范圍10mm，定位精度為0.01mm。
[0008]優(yōu)選的，X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”型向上布局，并設(shè)置預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選的，Z軸行程范圍為10mm，所述的Z軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為I級(jí)的滾珠絲杠副，Z軸絲杠直徑30-50mm，導(dǎo)程8mm范圍，定位精度為0.005mm。
[0010]優(yōu)選的，Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈>”型布局。
[0011]優(yōu)選的，B軸采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比40-60:1，分辨率為0.0001°。
[0012]優(yōu)選的，B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，水平布置，設(shè)有鎖緊功能。
[0013]優(yōu)選的，本機(jī)床根據(jù)NC系統(tǒng)編制程序，預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行模具加工。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:能夠解決大規(guī)格直徑螺紋透鏡模具的制造問題，應(yīng)用本發(fā)明設(shè)備加工，不僅達(dá)到常規(guī)設(shè)備所不能實(shí)現(xiàn)的模具零件加工，并且其加工效率同樣具有優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床主視圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床俯視圖。
[0017]其中附圖標(biāo)記表示的意義為:1:地腳，2:床身，3:左立柱，4:橫梁，5:X軸電機(jī)，6:X軸絲杠，7:X軸溜板，8: Z軸電機(jī)，9: Z軸絲杠，10: B軸電機(jī)，11: Z軸溜板，13:真空吸盤，14:大理石臺(tái)面，15:主軸，16:右立柱，17:主軸電機(jī)座，18:主軸電機(jī)，19:X軸光柵，20:Z軸導(dǎo)軌，21: Z軸溜板，22: X軸導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]首先需要說明的是本發(fā)明所述的大規(guī)格螺紋透鏡指直徑在1000以上的透鏡，超精密指加工表面質(zhì)量達(dá)到納米級(jí)。
[0020]請(qǐng)參閱圖1和2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸和B軸，所述的X軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2 )上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處設(shè)有主軸(15)，兩側(cè)凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī)(18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái)面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱
(16)上方安裝橫梁(4)，所述的橫梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5)和兩條X軸導(dǎo)軌(22)，其中一條所述的X軸導(dǎo)軌(22 )內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵(19);所述的X軸的X軸電機(jī)(5 )水平連接X軸絲杠(6 )，所述的X軸絲杠(6)連接X軸溜板(7)，所述的X軸溜板(7)和X軸導(dǎo)軌(22)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠(9);所述的Z軸絲杠(9)為豎直方向設(shè)置，Z軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo)軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)(10)。[0〇21 ] 優(yōu)選的，主軸的回轉(zhuǎn)直徑為2000mm-2500mm，端部直徑不小于600mm，主軸回轉(zhuǎn)精度為0.001mm，承載1000kg，主軸上部的大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為2200mm。
[0022]優(yōu)選的，主軸為立式主軸，采用液體靜壓結(jié)構(gòu)。
[0023]優(yōu)選的，X軸行程范圍為1200mm，所述的X軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杜副，X軸絲杜直徑為30-50mm，導(dǎo)程范圍10mm，定位精度為0.01mm。
[0024]優(yōu)選的，X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”型向上布局，并設(shè)置預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0025]優(yōu)選的，Z軸行程范圍為100mm，所述的Z軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杜副，Z軸絲杜直徑30-50mm，導(dǎo)程8mm范圍，定位精度為0.005mm。 [〇〇26]優(yōu)選的，Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈>”型布局。[〇〇27]優(yōu)選的，B軸采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比40-60:1，分辨率為0.0001°。
[0028]優(yōu)選的，B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，水平布置，設(shè)有鎖緊功能。[〇〇29]優(yōu)選的，本機(jī)床根據(jù)NC系統(tǒng)編制程序，預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行模具加工。[〇〇3〇]具體的，本發(fā)明為“大直徑螺紋透鏡模具加工超精密車床”，分三部分理解:“大直徑”、“螺紋透鏡模具”、“超精密車床”。
[0031] NC系統(tǒng)為業(yè)內(nèi)用于機(jī)床控制系統(tǒng)。[〇〇32]螺紋透鏡模具是一種特殊的金屬模具，用于螺紋透鏡的注壓。[〇〇33]大直徑指加工件的規(guī)格，常規(guī)螺紋透鏡規(guī)格在巾800mm以內(nèi)，大規(guī)格指直徑在小 1000以上的尺寸零件，主要面對(duì)背投電視、光伏發(fā)電等應(yīng)用領(lǐng)域。
[0034]大直徑螺紋透鏡模具加工超精密車床采用立式主軸，龍門式進(jìn)給結(jié)構(gòu)布局。車床由2個(gè)直線進(jìn)給軸X軸、Z軸和1個(gè)回轉(zhuǎn)B軸構(gòu)成。X溜板布置在水平橫梁上，實(shí)現(xiàn)水平方向運(yùn)動(dòng)，Z溜板豎直運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)B軸布置在Z溜板上，實(shí)現(xiàn)繞Y軸旋轉(zhuǎn)。
[0035]常規(guī)車床以臥式主軸為主，而常規(guī)的立式車床通常加工大規(guī)格零件，不帶B軸，無法完成螺紋透鏡模具的加工。
[0036]超精密車床屬于車床的范疇，其精度高，加工表面質(zhì)量達(dá)到納米級(jí)。[〇〇37]綜合以上三點(diǎn)，本發(fā)明就是完成一種加工設(shè)備制造，滿足直徑(i>2000-2500mm規(guī)格，最優(yōu)選的為巾2200mm規(guī)格，用于加工螺紋透鏡模具、專用的超精密車床設(shè)備。
[0038]本發(fā)明超精密車床結(jié)構(gòu)布局為圖1、圖2形式，采用立式主軸，龍門式進(jìn)給結(jié)構(gòu)布局，X溜板布置在水平橫梁上，實(shí)現(xiàn)水平方向運(yùn)動(dòng)，Z溜板豎直運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)B軸布置在Z溜板上， 實(shí)現(xiàn)繞Y軸旋轉(zhuǎn)。[〇〇39]主軸臺(tái)面采用臺(tái)階式大理石結(jié)構(gòu)，在臺(tái)面上布置鋁制真空吸盤，用于加工件吸附。
[0040]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為，參見附圖1、2:一個(gè)大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸和B軸，所述的X 軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2)上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處設(shè)有主軸(15)，兩側(cè)凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī)(18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái)面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱(16)上方安裝橫梁(4)，所述的橫梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5 )和兩條X軸導(dǎo)軌(22 )，其中一條所述的X軸導(dǎo)軌(22 )內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵(19 );所述的X軸的X軸電機(jī)(5)水平連接X軸絲杠(6 )，所述的X軸絲杠(6 )連接X軸溜板(7 )，所述的X軸溜板 (7)和X軸導(dǎo)軌(22)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠(9);所述的Z軸絲杠(9)為豎直方向設(shè)置，Z軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo)軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)(10)，機(jī)床下部設(shè)有地腳(1)。[0041 ]其中:主軸:采用液體靜壓形式，主軸回轉(zhuǎn)精度優(yōu)于0.001mm、承載l〇〇〇kg。主軸端部直徑不小于巾600mm。主軸立式布局，在主軸軸端布置臺(tái)階式大理石臺(tái)面，在其上布置鋁制真空吸盤。 大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為2200mm。主軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過外部主軸電機(jī)座上安裝的立式主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0042] X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”向上布局， 并具有預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。行程1200mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杠副，絲杠直徑小 40mm，導(dǎo)程10mm，定位精度優(yōu)于0.01mm。[〇〇43] Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈>”布局。行程 100mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杜副，絲杜直徑巾40mm，導(dǎo)程8mm，定位精度優(yōu)于0?005mm〇
[0044]轉(zhuǎn)臺(tái)B軸;轉(zhuǎn)臺(tái)B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，選用高精度角接觸球軸承配對(duì)使用，水平布置。 轉(zhuǎn)臺(tái)B軸可360°回轉(zhuǎn)，采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比50比1，實(shí)現(xiàn)分辨率0.0001°，并具有鎖緊功能。
[0045]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:1.大直徑螺紋透鏡模具加工的主機(jī)結(jié)構(gòu)布局，包括采用立式主軸，龍門式進(jìn)給結(jié)構(gòu)布局，X溜板布置在水平橫梁上，實(shí)現(xiàn)水平方向運(yùn)動(dòng)，Z溜板豎直運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)B軸布置在Z溜板上， 實(shí)現(xiàn)繞Y軸旋轉(zhuǎn)。
[0046]該大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸和B軸，所述的X軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2)上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處垂直機(jī)床表面設(shè)有主軸(15)， 即所述主軸為立式主軸，兩側(cè)凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī)(18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái)面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱(16) 上方安裝橫梁(4)，所述的橫梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5)和兩條X軸導(dǎo)軌(22)，其中一條所述的 X軸導(dǎo)軌(22 )內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵(19 );所述的X軸的X軸電機(jī)(5)水平連接X軸絲杠(6)，所述的 X軸絲杠(6)連接X軸溜板(7)，所述的X軸溜板(7)和X軸導(dǎo)軌(22)利用滾針連接并相對(duì)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠(9);所述的Z軸絲杠(9)為豎直方向設(shè)置，Z 軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo)軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)(10)，機(jī)床下部設(shè)有地腳 (1)〇
[0047]大直徑螺紋透鏡模具加工超精密車床，其特征是，主軸回轉(zhuǎn)直徑為巾2200mm;X軸行程1200mm; Z軸行程100mm;可加工螺紋透鏡模具最小環(huán)踞0.1mm;加工的螺紋透鏡模具的表面粗糙度優(yōu)于10nm〇
[0048]2.本實(shí)施例大直徑螺紋透鏡模具加工的關(guān)鍵部件參數(shù)為:
I)配套液壓主軸，主軸回轉(zhuǎn)精度優(yōu)于0.001mm、承載100kg ；主軸端部直徑不小于Φ600mm。主軸立式布局，在主軸軸端布置臺(tái)階式大理石臺(tái)面，在其上布置鋁制真空吸盤，用于加工件吸附，真空管路另一端從主軸尾端輸出，通過旋轉(zhuǎn)接頭與真空栗連接。大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為Φ 2200mm。
[0049]2)X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”向上布局，并具有預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。行程1200mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為I級(jí)的滾珠絲杠副，絲杠直徑Φ 30mm，導(dǎo)程10mm，定位精度優(yōu)于0.01mm。
[0050]3)Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈 >”布局。行程10mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為I級(jí)的滾珠絲杠副，絲杠直徑Φ 30mm，導(dǎo)程8mm，定位精度優(yōu)于0.005mm。
[0051 ] 4)轉(zhuǎn)臺(tái)B軸；轉(zhuǎn)臺(tái)B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，選用高精度角接觸球軸承配對(duì)使用，水平布置。采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比50:1，實(shí)現(xiàn)分辨率0.0001°，并具有鎖緊功能。
[0052]3.在使用本設(shè)備加工螺紋透鏡模具時(shí)，在NC系統(tǒng)編制程序，參數(shù)根據(jù)加工不同工件進(jìn)行設(shè)定。加工時(shí)，刀具使用金剛石刀具，并使用油氣冷卻。
[0053]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:
一個(gè)大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸和B軸，所述的X軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2)上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處設(shè)有主軸(15)，兩側(cè)凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī)(18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái)面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱(16)上方安裝橫梁(4)，所述的橫梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5 )和兩條X軸導(dǎo)軌(2 2 )，其中一條所述的X軸導(dǎo)軌(2 2 )內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光柵(19 );所述的X軸的X軸電機(jī)(5)水平連接X軸絲杠(6 )，所述的X軸絲杠(6 )連接X軸溜板(7 )，所述的X軸溜板(7)和X軸導(dǎo)軌(22)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠(9);所述的Z軸絲杠
(9)為豎直方向設(shè)置，Z軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo)軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)
(10)，機(jī)床下部設(shè)有地腳(I)。
[0054]其中:
1.大直徑螺紋透鏡模具加工的主機(jī)結(jié)構(gòu)布局，包括采用立式主軸，龍門式進(jìn)給結(jié)構(gòu)布局，X溜板布置在水平橫梁上，實(shí)現(xiàn)水平方向運(yùn)動(dòng)，Z溜板豎直運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)B軸布置在Z溜板上，實(shí)現(xiàn)繞Y軸旋轉(zhuǎn)。
[0055]大直徑螺紋透鏡模具加工超精密車床，其特征是，主軸回轉(zhuǎn)直徑為Φ2200mm;X軸行程1200mm; Z軸行程100mm;可加工螺紋透鏡模具最小環(huán)踞0.1mm;加工的螺紋透鏡模具的表面粗糙度優(yōu)于1nm0
[0056]2.本實(shí)施例大直徑螺紋透鏡模具加工的關(guān)鍵部件參數(shù)為:
I)配套液壓主軸，主軸回轉(zhuǎn)精度優(yōu)于0.001mm、承載100kg ；主軸端部直徑不小于Φ600mm。主軸立式布局，在主軸軸端布置臺(tái)階式大理石臺(tái)面，在其上布置鋁制真空吸盤，用于加工件吸附，真空管路另一端從主軸尾端輸出，通過旋轉(zhuǎn)接頭與真空栗連接。大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為巾2200mm。[〇〇57]2)X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”向上布局，并具有預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。行程1200mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杠副，絲杠直徑 50mm，導(dǎo)程10mm，定位精度優(yōu)于0.01謹(jǐn)。[〇〇58]3)Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu):Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈>”布局。行程100mm，進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的滾珠絲杜副，絲杜直徑巾50mm，導(dǎo)程8mm，定位精度優(yōu)于0.005mm。
[0059]4)轉(zhuǎn)臺(tái)B軸；轉(zhuǎn)臺(tái)B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，選用高精度角接觸球軸承配對(duì)使用，水平布置。采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比50:1，實(shí)現(xiàn)分辨率0.0001°，并具有鎖緊功能。
[0060]3.在使用本設(shè)備加工螺紋透鏡模具時(shí)，在NC系統(tǒng)編制程序，參數(shù)根據(jù)加工不同工件進(jìn)行設(shè)定。加工時(shí)，刀具使用金剛石刀具，并使用油氣冷卻。
[0061]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，包括機(jī)床床身(2)、X軸、Z軸 和B軸，所述的X軸為水平方向直線進(jìn)給軸，所述的Z軸為豎直方向直線進(jìn)給軸，所述的B軸為 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述的機(jī)床床身(2)上表面為中部內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部內(nèi)凹處設(shè)有主軸(15)，兩側(cè) 凸起處設(shè)有左立柱(3)和右立柱(16);所述的主軸(15)連接主軸電機(jī)(18)，所述的主軸電機(jī) (18)安裝于主軸電機(jī)座(17)上，主軸(15)上端固定安裝大理石臺(tái)面(14)，所述的大理石臺(tái) 面(14)上設(shè)有真空吸盤(13);所述的左立柱(3)和右立柱(16)上方安裝橫梁(4)，所述的橫 梁(4)上設(shè)有X軸電機(jī)(5)和兩條X軸導(dǎo)軌(22)，其中所述的一條X軸導(dǎo)軌(22)內(nèi)側(cè)設(shè)有X軸光 柵(19);所述的X軸的X軸電機(jī)(5)水平連接X軸絲杠(6)，所述的X軸絲杠(6)連接X軸溜板 (7)，所述的X軸溜板(7)和X軸導(dǎo)軌(22)滑動(dòng)連接，X軸溜板(7)上裝有Z軸電機(jī)(8)和Z軸絲杠 (9);所述的Z軸絲杠(9)為豎直方向設(shè)置，Z軸絲杠(9)兩側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(20)，所述的Z軸導(dǎo) 軌(20)滑動(dòng)連接Z軸溜板(11)，所述的Z軸溜板(11)在豎直方向運(yùn)動(dòng)，Z軸溜板(11)下部安裝 B軸轉(zhuǎn)臺(tái)和B軸電機(jī)(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的主軸的回轉(zhuǎn)直徑為2000111111-25001]1111，端部直徑不小于6001]1111，主軸回轉(zhuǎn)精度為0.001111111，承 載1000kg，主軸上部的大理石臺(tái)面和真空吸盤直徑為2200mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的主軸為立式主軸，采用液體靜壓結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的X軸行程范圍為1200mm，所述的X軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的 滾珠絲杜副，X軸絲杜直徑為30_50mm，導(dǎo)程范圍10mm，定位精度為0.01mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)水平布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，雙“V”型向上布局，并設(shè)置預(yù)緊調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的Z軸行程范圍為100mm，所述的Z軸設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)為精度等級(jí)為1級(jí)的 滾珠絲杜副，Z軸絲杜直徑30_50mm，導(dǎo)程8mm范圍，定位精度為0.005mm。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)豎直布置，采用滾針式滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，“〈>”型布局。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的B軸采用蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)比40-60:1，分辨率為0.0001°。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所述 的B軸采用軸承結(jié)構(gòu)，水平布置，設(shè)有鎖緊功能。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑螺紋透鏡模具加工超精密機(jī)床，其特征在于，所 述的機(jī)床根據(jù)NC系統(tǒng)編制程序，預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行模具加工。
【文檔編號(hào)】B23Q1/01GK106002306SQ201610457005
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】曹成國, 鄒立軍, 王春光, 戴玉紅, 李云飛, 賀大興, 閆向濤, 朱生根, 劉春雨
【申請(qǐng)人】北京工研精機(jī)股份有限公司