CN103143958B - 具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具 - Google Patents

Abstract

具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具属于精密光学机械加工领域；该卡具包括旋转维法兰（1），在旋转维法兰（1）外端部与旋转维法兰（1）球面配合的平面维调整座（2），与平面维调整座（2）沿对称轴方向定位、垂直对称轴平面内移动的外壳（3），旋转调节螺杆（4）穿过外壳（3）上的通孔，与平面维调整座（2）螺纹连接并穿过平面维调整座（2），与旋转维法兰（1）侧壁接触；平移调整螺杆（9）与外壳（3）或与外壳（3）固定连接件螺纹连接并穿过外壳（3），与平面维调整座（2）侧壁接触；本发明卡具不仅同时具有万向调节功能和自锁功能，而且该卡具还具有万向调节方便、调节效率高、调节精度高、锁紧力大的优点。

Description

具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具

技术领域

具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具属于精密光学机械加工领域。

背景技术

超精密超精密光机系统对光学组件和机械组件都有很高的精度要求。其中，机械加工精度可以达到微米级甚至是纳米级，用于满足精密光机系统的精度要求，而光学镜片如同轴度、偏心度、厚度等参数的加工精度却还不能实现与机械加工精度同步，也降低了光机系统整体的精度水平。解决这个问题的方法是利用机械零件或部件的加工精度，将光学镜片本身的加工误差转移到机械加工上，通过对机械零件或部件的二次加工，实现对光学镜片加工误差的补偿，从而实现光机系统的精度要求。

采用这种光学镜片误差补偿方式，就不可避免地需要将光学镜片与二次加工后的机械零件或部件组合成复合镜筒的形式，组合过程中所遇到的技术难点在于需要对光学镜片前后表面所对应的两个球心进行秒级高精度光学定心。实现该技术要求，不仅需要卡具具有万向调节功能，而且要求卡具具有能抵御加工切削力的自锁功能。遗憾的是，目前市场上没有同时具有万向调节功能和自锁功能的卡具。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种同时具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，该卡具还具有万向调节方便、调节效率高、调节精度高、锁紧力大的优点。

本发明的目的是这样实现的：

具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，包括旋转维法兰，在旋转维法兰外端部与旋转维法兰球面配合的平面维调整座，与平面维调整座沿对称轴方向定位、垂直对称轴平面内移动的外壳，旋转调节螺杆穿过外壳上的通孔，与平面维调整座螺纹连接并穿过平面维调整座，与旋转维法兰侧壁接触；平移调整螺杆与外壳或与外壳固定连接件螺纹连接并穿过外壳，与平面维调整座侧壁接触。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，所述的旋转维法兰与平面维调整座之间的球面配合为亚微米级研磨球面配合。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，所述的旋转调节螺杆与平面维调整座的螺纹连接采用研磨螺纹连接。

所述的旋转调节螺杆的数量为3个或4个。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，所述的平移调整螺杆与外壳或与外壳固定连接件的螺纹连接采用研磨螺纹连接。

所述的平移调整螺杆的数量为3个或4个。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，所述的外壳内端部设置有标准机床接口。

由于本发明卡具通过调节旋转调节螺杆，实现旋转维法兰球面运动，通过调节平移调整螺杆，实现旋转维法兰垂直对称轴运动，因此具有万向调节功能；调整后通过旋转调节螺杆与平移调整螺杆又可以实现自锁功能，同时，该卡具只需调节旋转调节螺杆和平移调整螺杆即可实现万向调节功能和自锁功能，因此还具有万向调节方便、调节效率高、调节精度高、锁紧力大的优点。

附图说明

图1是本发明卡具的正视图。

图2是本发明卡具沿对称轴方向的剖视图。

图3是本发明卡具沿4个压杆螺母8所在平面的剖视图。

图中：1旋转维法兰、2平面维调整座、3外壳、4旋转调节螺杆、5定位螺母、6弹簧、7弹簧压杆、8压杆螺母、9平移调整螺杆、10螺套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，正视图如图1所示。该卡具包括旋转维法兰1，在旋转维法兰1外端部与旋转维法兰1通过亚微米级研磨球面配合的平面维调整座2，与平面维调整座2沿对称轴方向定位、垂直对称轴平面内移动的外壳3，对称分布的4个旋转调节螺杆4穿过外壳3上的通孔，与平面维调整座2通过研磨螺纹连接并穿过平面维调整座2，与旋转维法兰1侧壁接触；对称分布的4个平移调整螺杆9与外壳3孔轴配合且端面螺钉固定的螺套10通过研磨螺纹连接并穿过外壳3，与平面维调整座2侧壁接触；所述的外壳3内端部设置有标准机床接口。其中，外端部和内端部分别指远离与机床相连接的方向和与机床相连接的方向，分别对应附图1的右侧和左侧。

这里将旋转调节螺杆4和平移调整螺杆9的数量选择为4，结构对称，调节起来方便观察；选择研磨螺纹连接比普通螺纹连接具有更高的调节精度；旋转维法兰1与平面维调整座2之间选择亚微米级研磨球面配合，不仅利用球面配合来实现万向调节，而且亚微米级研磨球面比普通球面配合具有更高的调节精度。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，平面维调整座2的外端部有向外侧的垂直方向凸起，外壳3内表面有向内侧的垂直方向凸起，螺纹连接在平面维调整座2外侧的定位螺母5将外壳3的凸起固定在平面维调整座2凸起与定位螺母5中间，实现外壳3与平面维调整座2对称轴方向定位及垂直对称轴平面内移动。

上述具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，还包括弹簧6和弹簧压杆7，压缩状态的弹簧6连接在弹簧压杆7外端部向外侧的凸起与旋转维法兰1内表面内端部向内侧的凸起中间，通过压杆螺母8与平面维调整座2和弹簧压杆7的固定连接，实现旋转维法兰1与平面维调整座2的球面配合而不脱落。

该卡具沿对称轴方向的剖视图如图2所示。

该卡具沿4个压杆螺母8所在平面的剖视图如图3所示。

Claims (7)

1.具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于包括旋转维法兰（1），在旋转维法兰（1）外端部与旋转维法兰（1）球面配合的平面维调整座（2），与平面维调整座（2）沿对称轴方向定位、垂直对称轴平面内移动的外壳（3），旋转调节螺杆（4）穿过外壳（3）上的通孔，与平面维调整座（2）螺纹连接并穿过平面维调整座（2），与旋转维法兰（1）侧壁接触；平移调整螺杆（9）与外壳（3）或与外壳（3）固定连接件螺纹连接并穿过外壳（3），与平面维调整座（2）侧壁接触。

2.根据权利要求1所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的旋转维法兰（1）与平面维调整座（2）之间的球面配合为亚微米级研磨球面配合。

3.根据权利要求1所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的旋转调节螺杆（4）与平面维调整座（2）的螺纹连接采用研磨螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的旋转调节螺杆（4）的数量为3个或4个。

5.根据权利要求1所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的平移调整螺杆（9）与外壳（3）或与外壳（3）固定连接件的螺纹连接采用研磨螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的平移调整螺杆（9）的数量为3个或4个。

7.根据权利要求1所述的具有万向调节功能和自锁功能的超精密加工用卡具，其特征在于所述的外壳（3）内端部设置有标准机床接口。