CN103331610A - 超精密非球面车磨复合机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供超精密非球面车磨复合机床，包括基座水平直线轴、横梁水平直线轴、竖直直线轴三个直线运动轴，转台转动轴一个回转轴，安装于竖直直线轴滑枕下端的超精密磨削主轴和车削刀架；超精密车磨复合机床采用龙门式整体结构，基座水平直线轴布置在机床基座之上，机床基座的两侧固定安装有左立柱和右立柱，横梁水平轴包括阶梯型横梁和横梁轴滑板，所述横梁轴滑板和竖直直线轴的安装基座为一体设计且搭在阶梯型横梁上，阶梯型横梁放置于左立柱和右立柱上方，转台转动轴安装于基座水平直线轴的水平轴滑台上。本发明机床可以进行各种大口径的回转以及非回转工件的超精密磨削以及回转工件的超精密车削。

Description

超精密非球面车磨复合机床

【技术领域】

本发明属于精密超精密加工领域，具体涉及一种超精密非球面车磨复合机床的结构设计。

【背景技术】

随着军事、航天、航空、核能、天文等领域的发展，大口径非球面光学零件（Φ400mm以上）的使用越来越广泛，该类元件属于硬脆性难加工材料，其表面质量及其轮廓精度的要求越来越高。各国都在大力发展大口径非球面元件的超精密加工机床及加工技术的研究，国外发达国家对我国实行严格技术和设备禁运。金刚石砂轮磨削技术在超精密加工领域起着越来越重要的作用，是实现非球面元件确定性批量加工的重要保证。金刚石磨削作为超精密加工的一种重要手段，国外已经进行了一系列的研究，形成了一定的技术和经验积累，并出现了一系列的超精密磨床。当前我国与国外相比还存在较大差距，精密级磨床无论在加工精度、加工尺寸，还是可靠性设计、环境控制等方面都还属于实践验证。研究超精密磨削机床及其加工技术，对我国军事、航天、航空、核能、天文等领域的发展具有重要意义。

【发明内容】

针对上述现有方法中存在的不足之处，本发明的目的在于提出一种超精密非球面车磨复合机床。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

超精密非球面车磨复合机床，包括：基座水平直线轴、横梁水平直线轴、竖直直线轴三个直线运动轴，转台转动轴一个回转轴，安装于竖直直线轴滑枕下端的超精密磨削主轴和车削刀架；所述基座水平直线轴和横梁水平直线轴及竖直直线轴满足笛卡尔坐标系的X、Y、Z的关系，其中，基座水平直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系X方向，横梁水平直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系Y方向，竖直直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系Z方向；超精密车磨复合机床采用龙门式整体结构，基座水平直线轴布置在机床基座之上，机床基座的两侧固定安装有左立柱和右立柱，横梁水平轴包括阶梯型横梁和横梁轴滑板，所述横梁轴滑板和竖直直线轴的安装基座为一体设计且搭在阶梯型横梁上，阶梯型横梁放置于左立柱和右立柱上方，转台转动轴安装于基座水平直线轴的水平轴滑台上。

作为本发明的优选实施例，所述水平轴滑台通过液体静压导轨的结构放置于机床基座的导轨槽中，机床基座的上表面与该导轨槽相邻的位置分别用螺栓连接导轨左侧压条和导轨右侧压条；所述导轨左侧压条和导轨右侧压条、机床基座的导轨槽以及设计在水平轴滑台上的导轨结构和安装于水平轴滑台上的静压块组成了基座水平轴的导轨系统闭式液体静压导轨。

作为本发明的优选实施例，所述基座水平直线轴采用矩形单侧导向的结构设计。

作为本发明的优选实施例，所述水平轴滑台两侧导轨的下表面分别设计有四个矩形静压腔形成导轨的承压静压腔；所述水平轴滑台的两侧导轨结构上方用螺栓分别安装有四个静压块，所述静压块上的静压腔组成组成导轨的背压静压块。

作为本发明的优选实施例，所述水平轴滑台的导轨结构右侧竖直面上设计有两个竖直的静压腔，在这两个竖直静压腔导轨背面用螺栓连接着两个静压块，这四个静压腔共同组成了导向导轨，有效地防止水平轴滑台在运动过程中偏摆。

作为本发明的优选实施例，所述基座水平直线轴进一步包括有水平油气管道拖链和静压流量控制器组，基座水平直线轴运动时，外部液压站的供油管道通过水平油气管道拖链连接于静压流量控制器组上，然后油液通过连接于静压流量控制器组上的分油器进入各个静压腔，将水平轴滑台悬浮起来。

作为本发明的优选实施例，所述基座水平直线轴的驱动是由平板式直线电机来实现的；直线电机次级安装板通过螺栓连接于所述机床基座上，平板式直线电机的次级用螺栓安装于直线电机次级安装板上；直线电机初级通过螺栓连接于直线电机初级调整板上，然后将它们用螺栓连接于T型直线电机安装座，最后将这三个零部件组成的部件安装于水平轴滑台上；所述基座水平直线轴的驱动是由两块背对背安装平板式直线电机共同来完成的。

作为本发明的优选实施例，所述基座水平直线轴的运行防护是靠行程开关和基座水平直线轴后端防撞挡块、基座水平直线轴前端防撞挡块共同组成的，所述行程开关设置在基座水平直线轴后端防撞挡块和基座水平直线轴前端防撞挡块之间；在基座水平直线轴运动的过程中，当水平轴滑台运动超过行程规定时，行程开关发出信号使得电机阻止运动的进行，如果无法阻止运动，则水平轴滑台最终在基座水平直线轴后端防撞挡块和基座水平直线轴前端防撞挡块的物理阻挡下停止运动。

作为本发明的优选实施例，所述竖直直线轴的驱动由伺服电机和滚珠丝杠共同实现；竖直轴滑枕置于竖直直线轴的安装基座的凹槽内，静压导轨布置于竖直轴滑枕两侧；对称布置的平衡油缸的油缸杆通过浮动接头与竖直轴滑枕相连，平衡油缸与储能器相通以实现平衡作用；竖直轴滑枕的两侧安装有竖直轴压板，其上分布静压腔，与竖直直线轴的安装基座的凹槽内静压腔共同组成闭式静压导轨。

作为本发明的优选实施例，所述横梁水平直线轴位于阶梯型横梁上，阶梯型横梁上布置有横梁直线轴主导轨结构和横梁直线轴副导轨结构，横梁直线轴主导轨结构四个方向都设计有液体静压块，即横梁直线轴主导轨压板上侧、横梁直线轴副导轨左压板右侧安装静压块，其余两个方向布置在横梁水平直线轴的横梁滑板上，横梁直线轴副导轨上下布置静压块，下静压块安装在横梁直线轴副导轨压板上，上静压块安装在横梁水平直线轴的横梁轴滑板上。

本发明具有以下有益效果：本发明回转运动轴安装在基座水平直线轴上，竖直直线轴的安装基座和横梁水平直线轴的横梁轴滑板设计为一体。基座水平直线轴、横梁水平直线轴，竖直直线轴形成空间三个直线运动轴，回转运动轴形成一个回转轴，本发明超精密非球面车磨复合机床可以进行各种大口径的回转以及非回转工件的超精密磨削以及回转工件的超精密车削。

【附图说明】

图1为超精密车磨复合机床的整体结构图；

图2为超精密车磨复合机床基座水平轴的结构图；

图3为超精密车磨复合机床横梁水平轴的主视图；

图4为超精密车磨复合机床竖直直线轴的结构图；

图5为超精密车磨复合机床横梁直线轴的结构图。

图1中，1.支撑螺柱；2.机床基座；3.基座轴前方护板；4.接液盘；5.基座轴前端皮腔；6.转台；7.右立柱；8.横梁轴右端皮腔；9.超精密砂轮主轴；10.车削刀架；11.竖直轴皮腔；12.竖直轴前防护盖板；13.平衡油缸；14.竖直轴拖链；15.伺服电机；16.储能器；17.储能器安装支架；18.横梁拖链；19.横梁走线支架；20.横梁轴滑板；21.横梁轴流量控制器组；22.横梁轴直线电机；23.横梁轴行程开关；24.横梁轴左侧防护板；25.横梁轴防装挡块；26.阶梯形横梁；27.光栅尺；28.砂轮修整器；29.砂轮修整器支座；30.左侧立柱防护板；31.基座轴后端皮腔；32.左立柱；33.接液盘支架；

图2中，34.光栅尺；35.导轨右侧压条；36.水平轴电气拖链；37.水平轴滑台；38.平板式直线电机；39.水平轴后端防撞挡块；40.导轨左侧压条；41.分油器；42.拖链支座；43.水平油气管道拖链；44.水平轴前端防撞挡块；

图3中，45.静压块；46.光栅尺读数头；47.光栅尺壳体；48.直线电机安装板；49.直线电机次级；50.直线电机初级；51.直线电机初级调整板；52.T型直线电机安装座；53.行程开关；54.静压流量控制器组；

图4中，20.横梁轴滑板；16.储能器；13.平衡油缸；15.伺服电机；14.竖直轴拖链；55.精密滚珠丝杠；56.竖直轴流量控制器组；57.竖直轴滑枕；58.竖直轴压板；59.光栅尺；60.竖直轴行程开关；61.皮腔支架；62.回油盘；9.超精密主轴；10.车削刀架；63.金刚石车刀；64.金刚石砂轮；65.砂轮护罩；21.横梁轴流量控制器组；66.配重；

图5中，67.横梁直线轴副导轨结构；68.横梁直线轴副导轨压板；69.横梁直线轴副导轨接液盒；70.横梁直线轴直线电机；71横梁直线轴主导轨左压板；72.横梁直线轴主导轨结构；73.横梁直线轴主导轨压板；74.横梁直线轴主导轨接液盒。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

本发明提供一种超精密非球面车磨复合机床，由三个高精度运动轴、一个回转运动轴、一个精密砂轮修整器、一个高精度的磨削主轴以及一个用于车削的刀架组成。实际加工大口径非球面镜片时，由在基座上水平直线轴、安装在基座水平直线轴的水平轴滑台37之上的回转轴、以及下末端安装着高精度磨削主轴9和刀架的竖直运动轴进行联动，磨削主轴带动砂轮来进行磨削或者有安装在刀架上的刀具进行车削。由于机床各个直线导轨均采用液体静压润滑技术，因此设计了专门的回油方法和装置。此外，机床在磨削过程中需要大量的切削液，因此设计了切削液的防护以及回收方式。

本发明采用的技术方案为：一种超精密非球面车磨复合机床，所述的超精密非球面车磨复合机床主要由基座水平直线轴X，横梁水平直线轴Y，竖直直线轴Z轴，回转运动轴C轴以及安装于Z轴下端的磨削主轴和一个用于车削的刀架组成。其中回转运动轴C安装在基座水平直线轴X的水平轴滑台37上，X轴的水平轴滑台37置于机床基座2上；横梁水平直线轴包括有横梁轴滑板20，横梁轴滑板20与Z轴安装基座设计为一体。

所述液体静压导轨的回油，基座水平直线轴X轴和横梁水平直线轴Y轴、回转运动轴C轴均采用重力回流的方式回油，竖直直线轴Z轴采用重力回流之后用真空泵将静压油进行抽吸回油。

所述磨削液的防护采用防护皮腔、切削液接收盘以及机床罩壳利用重力来进行防护回收。

所述的基座水平直线X轴包括花岗岩的基座、铸铁的水平轴滑台37、黄岗岩的导轨压条40、35、平板式直线电机、光栅尺34。水平轴滑台37通过两个矩形导轨放置于花岗岩的基座上，两条花岗岩的导轨压条布置在基座上表面上，两块并行背对背排列的直线电机安装在水平轴滑台37宽度方向上的中心位置，光栅尺布置在水平轴滑台37右下侧处。

所述的横梁水平直线Y轴包括花岗岩的阶梯式横梁26、Y轴铸铁滑座和配重、平板式直线电机、光栅尺。Y轴的横梁轴滑板20放置于花岗岩的阶梯式横梁上，Y轴的横梁轴滑板后端连接有配重66，Y轴横梁轴滑板前端为Z轴的竖直轴滑枕安装基座，在横梁轴滑板和阶梯形横梁的中间阶梯上装有直线电机，光栅尺安装在横梁的前下方处。

所述的垂直运动Z轴包括布置在Y轴横梁轴滑板前端的安装基座、铸铁的竖直轴滑枕57、Z轴的竖直轴压板58、伺服电机15、精密滚珠丝杠55、平衡系统、光栅尺59。Z轴铸铁的竖直轴滑枕57安装于Y轴滑座中，竖直轴压板58压在竖直轴滑枕57上，精密滚珠丝杠连接伺服电机和竖直轴滑枕，平衡系统用来平衡竖直安装的竖直轴滑枕以及连接在竖直轴滑枕下端的磨削主轴的大部分重量，光栅尺59安装在竖直轴滑枕前端面上。

所述的回转轴作为一个部件，通过螺栓安装于X轴的水平轴滑台的上表面前端。

所述的精密砂轮修整器28作为一个部件，通过螺栓安装在X轴的水平轴滑台上表面后端的修整器安装座安装于其上表面。

所述的磨削主轴9通过螺栓连接于竖直轴滑枕57下端，磨削主轴9前端安装有磨削砂轮；所述的车刀架安装于竖直轴滑枕下端前端面处。

所述的超精密机床的三个直线运动轴和一个回转运动轴均采用闭式液体静压导轨、高精度的闭式反馈和直接驱动的形式，保证了各个轴的运动精度；另外采用花岗岩床身和花岗岩横梁以及精密冷却装置，将热影响降低到最低。

一种超精密车磨复合机床，包括基座水平直线轴、横梁水平直线轴、竖直直线轴三个直线运动轴，转台转动轴一个回转轴，超精密磨削主轴9和金刚石的车削刀架10；所述基座水平直线轴和横梁水平直线轴及竖直直线轴满足笛卡儿坐标系的X、Y、Z的关系，其中，基座水平直线轴所在运动方向为笛卡儿坐标系X方向，横梁水平直线轴所在运动方向为笛卡尔坐标系Y方向，竖直直线轴所在运动方向为笛卡儿坐标系Z方向；超精密车磨复合机床采用龙门式整体结构，基座水平直线轴布置在机床基座2之上，机床基座2的两侧固定安装有左立柱32和右立柱7，横梁水平直线轴包括阶梯型横梁26和横梁轴滑板20，所述横梁轴滑板20和竖直直线轴的安装基座为一体设计（以下简称为本体），本体搭在阶梯型横梁26上，阶梯型横梁26放置于左立柱32和右立柱7上方，横梁水平直线轴布置在阶梯形横梁26上，转台转动轴安装于基座水平直线轴的水平轴滑台37上。

所述超精密车磨复合机床的基座水平直线轴进一步包括有接液盘4，接液盘通过接液盘支架33固定在机床基座2上，四个角通过支撑螺柱固定在地面；所述机床基座2在前端还设置有基座轴前方护板3；在水平轴滑台37的前端和后端分别设置有基座轴前端皮腔5和基座轴后端皮腔31；左立柱和右立柱的外侧分别设置有左侧立柱防护板30和右侧立柱防护板。

为了保证各个大型轴的运动精度，在导轨的选择上，超精密车磨复合机床均采用了液体静压导轨；在传动机构的选择上，基座水平直线轴和横梁水平直线轴均采用平板式直线电机驱动，竖直直线轴由于部件自重的缘故，采用伺服电机加滚珠丝杠驱动的方式进行驱动，转台转动轴采用的驱动方式为力矩电机驱动；在精确定位方面，三个直线运动轴均采用绝对式光栅尺进行闭环反馈，转台采用的是圆光珊进行闭环反馈。

在本发明中，闭式液体静压导轨采用薄膜反馈节流方式的流量控制器，结合闭式液体静压导轨的高精度低速无爬行、良好的防振性能等优良性能，流量控制器组节流实现的导轨的高刚度以及超精密恒定油温冷却系统的应用，可以实现导轨高精度、高刚度、高稳定性的设计目标。

所述基座水平直线轴的结构如图2所示，花岗岩的机床基座2被放置在防振基体上。水平轴滑台37通过液体静压导轨的结构放置于机床基座2的导轨槽中，在机床基座2上表面与该导轨槽相邻的位置分别用螺栓连接着导轨左侧压条40和导轨右侧压条35，该导轨左侧压条和导轨右侧压条部分压在机床基座上表面，另一部分悬空在导轨槽上方。导轨左侧压条40和导轨右侧压条35、机床基座的导轨槽以及设计在水平轴滑台37上的导轨结构和安装于水平轴滑台37上的静压块45组成了基座水平轴的导轨系统闭式液体静压导轨。其中，基座水平直线轴采用了矩形单侧导向的结构设计，如图3所示，在水平轴滑台37的两侧导轨的下表面设置有四个矩形静压腔形成导轨的承压静压腔；在水平轴滑台37的两侧导轨结构上方用螺栓分别安装有四个矩形静压块，该静压块上有静压腔，所述静压腔组成导轨的背压静压腔；更具体地说，在图3中的左侧导轨处，在水平轴滑台37导轨结构右侧竖直面上设计有两个竖直的静压腔，在这两个竖直静压腔导轨背面（即与该竖直面相对的另外一个面）用螺栓连接着两个静压块45，这四个静压腔共同组成了导向导轨，有效地防止了水平轴滑台37在运动过程中偏摆现象。基座水平直线轴运动时，外部液压站的供油管道通过水平油气管道拖链43连接于静压流量控制器组54上，然后油液通过连接于静压流量控制器组54上的分油器进入各个静压腔，将水平轴滑台37悬浮起来。

基座水平直线轴的驱动是由平板式直线电机38来实现的。如图3所示，直线电机次级安装板48通过螺栓连接于机床基座2上，平板式直线电机次级49用螺栓安装于直线电机安装板48上，它们共同组成了基座水平直线轴驱动平板式直线电机系统的次级部分；直线电机初级50通过螺栓连接于直线电机初级调整板51上，然后将它们用螺栓连接于T型直线电机安装座52，最后将这三个零部件组成的部件安装于水平轴滑台37上，它们共同组成了基座水平直线轴驱动平板式直线电机系统的初级部分。基座水平直线轴X轴的驱动是由两块背对背安装平板式直线电机共同来完成的，这样的设计可以有效避免直线电机初级和次级之间的巨大吸引力对水平轴滑台37的影响。

基座水平直线轴的精确位置的测量是由高精度的直线光栅尺来实现的。如图3所示，光栅尺壳体47通过螺栓安装于机床基座2上，同时光栅尺读数头46通过螺栓安装于水平轴滑台37上。基座水平直线轴的运行防护是靠行程开关53和水平轴后端防撞挡块39、水平轴前端防撞挡块44共同组成的，所述行程开关53设置在水平轴后端防撞挡块39和水平轴前端防撞挡块44之间。在基座水平直线轴运动的过程中，当水平轴滑台37运动超过行程规定时，行程开关53会发出信号来使得电机阻止运动的进行，如果无法阻止运动，则水平轴滑台会最终在防撞挡块39和防撞挡块44的物理阻挡下停止运动。

所述竖直直线轴的结构如图4所示，横梁轴滑板20底面分布横梁轴静压腔，整体置于花岗岩的阶梯型横梁之上，储能器16通过储能器安装支架17安装于横梁轴滑板20顶面；伺服电机15通过安装座置于横梁轴滑板20顶面，与精密滚珠丝杠55相连；竖直轴滑枕57置于横梁轴滑板20Y轴所在平面的凹槽内，静压导轨布置于竖直轴滑枕57两侧；对称布置的平衡油缸13安装在横梁轴滑板20顶面，油缸杆通过浮动接头与竖直轴滑枕57相连，实现平衡作用；竖直轴流量控制器组56安装在横梁轴滑板20前面，通过钢管与各油腔相通；竖直轴部件右侧安装竖直轴拖链14；横梁轴滑板20前面（即竖直轴滑枕57两侧）安装竖直轴压板58，其上分布静压腔，与横梁轴滑板20凹槽内的静压腔共同组成闭式静压导轨；封闭式光栅尺59随竖直轴滑枕上下运动，其读数头与竖直轴行程开关60一同安装于竖直轴皮腔支架61上（竖直轴皮腔支架61设置在竖直轴滑枕的下端）；为避免皮箱支架的变形，将其直接固定在横梁轴滑板20上；竖直轴皮腔11置于竖直轴皮腔支架61下方，回油盘62置于竖直轴皮腔11下方，回油盘62直接与竖直轴滑枕57连接，连接部位进行密封；超精密磨削主轴安装在竖直轴滑枕57下端，前部安装金刚石砂轮64及其护罩65；用于车削的金刚石车刀63和车刀架10也安装与于竖直轴滑枕57前部，回油盘62之下，实现切削功能。

所述的横梁水平直线轴如图5所示，位于阶梯型横梁26上，阶梯型横梁26上布置有横梁直线轴主导轨结构72和横梁直线轴副导轨结构67，横梁直线轴主导轨结构72四个导轨副接触面都设计有液体静压块，横梁直线轴主导轨压板73上侧、横梁直线轴副导轨左压板71右侧安装静压块，其余两个导轨副接触面静压腔布置在横梁轴滑板20上，横梁直线轴副导轨67上下布置静压块，下静压块安装在横梁直线轴副导轨压板68上，上静压块安装在横梁轴滑板20上，横梁水平直线轴的驱动是靠布置在阶梯型横梁26上的横梁直线轴直线电机70，测量依靠安装在阶梯型横梁26前侧的光栅尺27反馈，阶梯型横梁26中间阶梯两侧安装横梁轴行程开关23，下阶梯安装横梁轴防撞挡块25，阶梯梁26的前后两侧分别装有横梁直线轴副导轨接液盒69和横梁直线轴主导轨接液盒74，用于回收横梁水平轴的静压油。

此外，所述横梁轴水平直线轴的右端进一步设置有横梁轴右端皮腔8，后端分别设置有横梁轴拖链18和横梁走线支架19。

所述的基座水平直线轴，横梁水平直线轴、竖直直线轴采用整体式设计，结构紧凑能够有效提高系统刚度；所述的竖直直线轴部件采用闭式液体静压导轨，静压导轨分布于竖直轴滑枕57两侧，采用海福乐公司PM薄膜反馈式流量控制器进行节流控制，油膜刚度能够达到1500N/μm。竖直直线轴部件采用伺服电机驱动精密滚珠丝杠完成竖直方向的进给，具有400mm的行程，使用高精度封闭式光栅尺59进行反馈控制，以实现加工过程中的微进给。所述竖直直线轴部件采用平衡油缸13对竖直轴移动质量进行平衡，平衡油缸13直接与储能器16相通，通过合理的配置平衡质量和储能器16的大小、充气压力等，可以有效减小竖直直线轴滑枕运行过程中由于滚珠丝杠55结合位置变动造成的Z向刚度的变化。竖直直线轴滑枕57为凸形结构，两侧布置静压导轨，材料为灰铸铁。竖直直线轴滑枕57下端安装超精密主轴，最高转速5000转，轴跳、径跳均小于0.2μm，并具有600N/μm以上的轴向、径向刚度，为高精度的表面质量提供保障。直径为350mm的金刚石砂轮64安装在主轴前段，完成工件的磨削。在竖直直线轴滑枕57前面布置车刀架10，金刚石车刀63位于车刀架10下缘。碗状的回油盘62置于横梁轴滑板20下端，与竖直轴滑枕57相连并密封，液压油沿竖直轴滑枕57流入回油盘62，采用真空泵回收。

所述的超精密非球面车磨复合机床，在工作时，根据所加工工件的不同而采用不同的各轴配合运动方式。超精密非球面车磨复合加工机床可以进行精密车削和超精密磨削加工。由于超精密加工可能会产生砂轮面型的误差，因此，本机床设计有一个精密砂轮修整器，在加工中来不断修正砂轮的面型误差，来达到更高的加工精度。

Claims (10)

1.超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述的超精密车磨复合机床，包括：基座水平直线轴、横梁水平直线轴、竖直直线轴三个直线运动轴，转台转动轴一个回转轴，安装于竖直直线轴滑枕下端的超精密磨削主轴（9）和车削刀架（10）；所述基座水平直线轴和横梁水平直线轴及竖直直线轴满足笛卡尔坐标系的X、Y、Z的关系，其中，基座水平直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系X方向，横梁水平直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系Y方向，竖直直线轴运动所在方向为笛卡尔坐标系Z方向；超精密车磨复合机床采用龙门式整体结构，基座水平直线轴布置在机床基座（2）之上，机床基座的两侧固定安装有左立柱（32）和右立柱（7），横梁水平轴包括阶梯型横梁（26）和横梁轴滑板（20），所述横梁轴滑板和竖直直线轴的安装基座为一体设计且搭在阶梯型横梁（26）上，阶梯型横梁放置于左立柱（32）和右立柱（7）上方，转台转动轴安装于基座水平直线轴的水平轴滑台上。

2.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述水平轴滑台（37）通过液体静压导轨的结构放置于机床基座（2）的导轨槽中，机床基座（2）的上表面与该导轨槽相邻的位置分别用螺栓连接导轨左侧压条（40）和导轨右侧压条（35）；所述导轨左侧压条（40）和导轨右侧压条（35）、机床基座的导轨槽以及设计在水平轴滑台（37）上的导轨结构和安装于水平轴滑台上的静压块（45）组成了基座水平轴的导轨系统闭式液体静压导轨。

3.根据权利要求2所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述基座水平直线轴采用矩形单侧导向的结构设计。

4.根据权利要求2或3所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述水平轴滑台（37）两侧导轨的下表面分别设计有四个矩形静压腔形成导轨的承压静压腔；所述水平轴滑台（37）的两侧导轨结构上方用螺栓分别安装有四个静压块，所述静压块上的静压腔组成组成导轨的背压静压块。

5.根据权利要求2或3所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述水平轴滑台（37）的导轨结构右侧竖直面上设计有两个竖直的静压腔，在这两个竖直静压腔导轨背面用螺栓连接着两个静压块（45），这四个静压腔共同组成了导向导轨，有效地防止水平轴滑台（37）在运动过程中偏摆。

6.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述基座水平直线轴进一步包括有水平油气管道拖链（43）和静压流量控制器组（54），基座水平直线轴运动时，外部液压站的供油管道通过水平油气管道拖链（43）连接于静压流量控制器组（54）上，然后油液通过连接于静压流量控制器组（54）上的分油器（41）进入各个静压腔，将水平轴滑台（37）悬浮起来。

7.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述基座水平直线轴的驱动是由平板式直线电机来实现的；直线电机次级安装板（48）通过螺栓连接于所述机床基座（2）上，平板式直线电机的次级（49）用螺栓安装于直线电机次级安装板（48）上；直线电机初级（50）通过螺栓连接于直线电机初级调整板（51）上，然后将它们用螺栓连接于T型直线电机安装座（52），最后将这三个零部件组成的部件安装于水平轴滑台（37）上；所述基座水平直线轴的驱动是由两块背对背安装平板式直线电机共同来完成的。

8.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述基座水平直线轴的运行防护是靠行程开关（53）和基座水平直线轴后端防撞挡块（39）、基座水平直线轴前端防撞挡块（44）共同组成的，所述行程开关（53）设置在基座水平直线轴后端防撞挡块（39）和基座水平直线轴前端防撞挡块（44）之间；在基座水平直线轴运动的过程中，当水平轴滑台（37）运动超过行程规定时，行程开关（53）发出信号使得电机阻止运动的进行，如果无法阻止运动，则水平轴滑台最终在基座水平直线轴后端防撞挡块（39）和基座水平直线轴前端防撞挡块（44）的物理阻挡下停止运动。

9.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述竖直直线轴的驱动由伺服电机（15）和滚珠丝杠（55）共同实现；竖直轴滑枕（57）置于竖直直线轴的安装基座的凹槽内，静压导轨布置于竖直轴滑枕（57）两侧；对称布置的平衡油缸（13）的油缸杆通过浮动接头与竖直轴滑枕（57）相连，平衡油缸（13）与储能器（16）相通以实现平衡作用；竖直轴滑枕（57）的两侧安装有竖直轴压板（58），其上分布静压腔，与竖直直线轴的安装基座的凹槽内静压腔共同组成闭式静压导轨。

10.根据权利要求1所述的超精密非球面车磨复合机床，其特征在于：所述的横梁水平直线轴位于阶梯型横梁（26）上，阶梯型横梁（26）上布置有横梁直线轴主导轨结构（72）和横梁直线轴副导轨结构（67），横梁直线轴主导轨结构（72）四个方向都设计有液体静压块，即横梁直线轴主导轨压板（73）上侧、横梁直线轴副导轨左压板（71）右侧安装静压块，其余两个方向布置在横梁水平直线轴的横梁滑板（20）上，横梁直线轴副导轨（67）上下布置静压块，下静压块安装在横梁直线轴副导轨压板（68）上，上静压块安装在横梁水平直线轴的横梁轴滑板上。

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