CN112792667A - 大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床 - Google Patents

大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床 Download PDF

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王洪波
王哲元
王洪
毛忠诚
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一种大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床。主要解决现有的非球面数拧加工设备分辨率低、无法加工大口径光学元件的问题。其特征在于：所述床身（12）上设有Y轴进给机构，Y轴进给机构上连接有滑座（11），滑座（11）上设有回转工作台（10）；所述床身（12）两侧分别固定有左立柱（7）和右立柱（8），左立柱（7）和右立柱（8）之间连接有横梁（4），横梁（4）上连接有滑板（2），滑板（2）上连接有滑枕（1），滑枕（1）下端连接有B轴回转机构（6），B轴回转机构（6）上连接有电主轴磨头支架（5）。该大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床可以加工大口径非球面光学元件，分辨率高。

Description

大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床
技术领域
本发明涉及机床领域，具体说是一种大口径光学元件超精密非球面五轴联动加工铣磨机床。
背景技术
光学元件的需求随着现代科学技术的发展而日益广泛，从我们人手一个的手机，到日常生活的电视、电脑，再到国防领域的军工、航天，越来越多的精密仪器运用到了光机电相结合的新技术，推动了其实现了多功能、高性能和低成本的日益严格的要求，促进了传统光学零件生产技术的发展及加工工艺的变革。尖端科学技术领域特别是国防工业的技术进度对超精密光学零件提出了新的要求。随着现代化的航空航天、兵器装备中对大口径（直径大于600mm）、高精度的非球面镜的需求不断增加，非球面加工技术的提高迫在眉睫。目前的非球面数控加工设备分辨率低，并且无法加工直径大于600mm的大口径光学元件，限制了光学、机械制造业的发展。
发明内容
为了克服现有的非球面数拧加工设备分辨率低、无法加工大口径光学元件的不足，本发明提供一种大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床，该大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床可以加工大口径非球面光学元件，分辨率高。
本发明的技术方案是：一种大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床，包括床身，所述床身上设有Y轴进给机构，Y轴进给机构上连接有滑座，滑座上设有回转工作台；所述床身两侧分别固定有左立柱和右立柱，左立柱和右立柱之间连接有横梁，横梁上连接有滑板，滑板上连接有滑枕，滑枕下端连接有B轴回转机构，B轴回转机构上连接有电主轴磨头支架。
所述主轴磨头支架一端连接电机，电机输出轴上连接磨削砂轮。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该铣磨机床可实现机床的五轴联动功能，在超精密光学元件机床创新设计、关键单元部件、精密测量等方面，形成了核心关键技，解决现代光学系统的制造，特别是高分辨率、大口径高次非球面及复杂曲面光学系统加工的技术瓶颈。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的右视图。
图中1-滑枕，2-滑板，3-电机，4-横梁，5-电主轴磨头支架，6-B轴回转机构，7-左立柱，8-右立柱，9-电气系统，10-回转工作台，11-滑座，12-床身，13-磨削砂轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1、图2所示，一种大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床，包括床身12，所述床身12上设有Y轴进给机构，Y轴进给机构可沿床身来回移动，实现Y轴方向的进给。Y轴进给机构上连接有滑座11，滑座11上设有回转工作台10，滑座11上设有C轴回转驱动机构，可以驱动回转工作台10沿C轴方向回转。所述床身12两侧分别固定有左立柱7和右立柱8，左立柱7和右立柱8之间的上端连接有横梁4，横梁4设有X轴进给机构，X轴进给机构上连接有滑板2，可以驱动滑板2沿X轴方向进给。所述滑板2上连接有滑枕1，滑枕1在Z轴进给机构的驱动下可沿滑板2上下移动，实现Z轴方向进给。滑枕1下端连接有B轴回转机构6，B轴回转机构6上连接有电主轴磨头支架5，B轴回转机构6可以带动电主轴磨头支架5转动，实现B轴方向的回转。所述主轴磨头支架5一端连接高速永磁同步电机3，电机3输出轴上连接磨削砂轮13，可以带动磨削砂轮13转动。
该大口径光学元件超精密复杂曲面（非球面）五轴联动加工铣磨机床通过电气系统9控制，实现机床X、Y、Z、C、B轴5轴联动功能，满足对凹凸镜面、外圆、多边形弧面、非球面及复杂光学元件的磨削，提高了机床的加工质量，加工效率及加工范围。解决我国现代光学系统的制造，特别是高分辨率、大口径高次非球面光学系统的加工难题。

Claims (2)

1.一种大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床，包括床身（12），其特征在于：所述床身（12）上设有Y轴进给机构，Y轴进给机构上连接有滑座（11），滑座（11）上设有回转工作台（10）；所述床身（12）两侧分别固定有左立柱（7）和右立柱（8），左立柱（7）和右立柱（8）之间连接有横梁（4），横梁（4）上连接有滑板（2），滑板（2）上连接有滑枕（1），滑枕（1）下端连接有B轴回转机构（6），B轴回转机构（6）上连接有电主轴磨头支架（5）。
2.根据权利要求1所述的大口径光学元件超精密复杂曲面五轴联动加工铣磨机床，其特征在于：所述主轴磨头支架（5）一端连接电机（3），电机（3）输出轴上连接磨削砂轮（13）。
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