CN115431047B - 一种复合式超精密加工机床 - Google Patents

一种复合式超精密加工机床 Download PDF

Info

Publication number
CN115431047B
CN115431047B CN202211261158.5A CN202211261158A CN115431047B CN 115431047 B CN115431047 B CN 115431047B CN 202211261158 A CN202211261158 A CN 202211261158A CN 115431047 B CN115431047 B CN 115431047B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
guide rail
base
slide carriage
workbench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211261158.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115431047A (zh
Inventor
王波
乔政
张凯文
吴言功
丁飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202211261158.5A priority Critical patent/CN115431047B/zh
Publication of CN115431047A publication Critical patent/CN115431047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115431047B publication Critical patent/CN115431047B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P23/00—Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
    • B23P23/02—Machine tools for performing different machining operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明公开了一种复合式超精密加工机床，所述机床包括X轴组件、C轴组件、Z1轴组件、Z2轴组件、B轴组件、C轴组件、机床基座以及隔振支承部件，其中：所述机床基座布置在隔振支承部件上；所述机床基座上设置有X轴组件、Z1轴组件以及Z2轴组件；所述Z1轴与Z2轴平行布置，与X轴垂直；所述C轴安装在X轴上，呈卧式布置；所述B轴安装在Z1轴上，呈立式布置。该超精密加工机床整体结构较为紧凑，通过不同轴之间的联动可实现多种形式的加工，在大大减小制造成本的同时大大增加了其应用范围。

Description

一种复合式超精密加工机床
技术领域
本发明属于超精密加工装备领域，涉及一种超精密机床，具体涉及一种复合式超精密加工机床。
背景技术
飞刀切削以及金刚石单点车加工技术是现代超精密加工技术中的重要加工手段。其中，飞刀切削是在超精密车床的基础之上，将刀具径向安装在圆柱形的刀盘前端上，再将刀盘安装在车床主轴上随主轴高速旋转来对工件进行加工，可用于加工大口径的超精密光学元件；而金刚石单点车加工技术则是利用了金刚石的硬度高、耐磨性强、导热性以及刃口可以非常锋利(刃口半径可以小于0.05μm甚至更小)等优点，从而使得所加工表面可以获得纳米级表面粗糙度以及面型精度，广泛应用于光学元件、航空航天、激光技术等领域。
由于上述两种超精密加工的特殊性，在以往的设备制造当中，往往会将其设置为两种单独的超精密加工设备分别进行设计制造，这样虽然方便了设计制造的过程，但也造成成本较高，购买这两种设备的价格总和较为昂贵。
发明内容
为综合飞刀切削以及金刚石单点车加工技术，减小设备制造以及购买成本，本发明提供了一种复合式超精密加工机床。该超精密加工机床整体结构较为紧凑，通过不同轴之间的联动可实现多种形式的加工，在大大减小制造成本的同时大大增加了其应用范围。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种复合式超精密加工机床，包括X轴组件、C轴组件、Z1轴组件、Z2轴组件、B轴组件、C轴组件、机床基座以及隔振支承部件，其中：
所述机床基座布置在隔振支承部件上；
所述机床基座上设置有X轴组件、Z1轴组件以及Z2轴组件；
所述X轴组件包括X轴组件基座、X轴导轨底座、X轴直线电机、X轴导轨、X轴溜板、X轴光栅尺、X轴读数头以及X轴回油接口；
所述X轴组件基座设置在机床基座上，所述X轴导轨底座设置在X轴组件基座上，所述X轴导轨设置在X轴导轨底座上；所述X轴直线电机包括X轴电机动子和X轴电机定子，所述X轴电机定子设置在X轴导轨底座上，所述X轴电机动子设置在X轴溜板下部；所述X轴溜板设置在X轴导轨上部，与X轴导轨形成滑动连接；所述X轴光栅尺设置在X轴溜板上；所述X轴溜板上设置有C轴组件，C轴组件随X轴溜板沿X轴方向往复移动；所述X轴读数头设置在X轴导轨底座上；所述X轴导轨底座上方设置有容纳液压油的回油槽，所述X轴回油接口设置在X轴导轨底座的一侧，所述X轴回油接口与X轴导轨底座上方设置的回油槽相连通；
所述Z1轴组件包括Z1轴导轨、Z1轴直线电机、Z1轴导轨底座、Z1轴回油接口、Z1轴溜板、Z1轴工作台、Z1轴光栅尺以及Z1轴读数头；
所述Z1轴导轨底座设置在机床基座上，所述Z1轴导轨设置在Z1轴导轨底座上；所述Z1轴直线电机包括Z1轴电机动子和Z1轴电机定子，所述Z1轴电机定子设置在Z1轴导轨底座上，所述Z1轴电机动子设置在Z1轴溜板下部；所述Z1轴溜板设在Z1轴导轨上部，与Z1轴导轨形成滑动连接；所述Z1轴溜板上设置有Z1轴工作台，所述Z1轴工作台上设置有B轴组件，B轴组件随Z1轴溜板沿Z1轴方向往复移动；所述Z1轴光栅尺设置在Z1轴溜板上；所述Z1轴读数头设置在Z1轴导轨底座上；所述Z1轴导轨底座上方设置有容纳液压油的回油槽，所述Z1轴回油接口设置在Z1轴导轨底座的一侧，所述Z1轴回油接口与Z1轴导轨底座上方设置的回油槽相连通；
所述Z2轴组件包括Z2轴工作台、Z2轴滑块、Z2轴机械导轨、滚珠丝杠螺母副、丝杠驱动电机、Z2轴导轨底座、Z2轴读数头、Z2轴光栅尺；
所述Z2轴导轨底座设置在机床基座上，所述Z2轴机械导轨设置在Z2轴导轨底座上；所述Z2轴工作台通过固定连接在其下部的Z2轴滑块与Z2轴机械导轨实现滑动连接，使之沿Z2轴方向做往复移动；所述Z2轴工作台设置有飞切工件支架，所述飞切工件支架端部连接有飞切真空吸盘，用于固定飞切工件；所述滚珠丝杠螺母副包括丝杠以及丝杠螺母两部分，所述丝杠设置在Z2轴导轨底座上，一端与丝杠驱动电机相连接，所述丝杠螺母固定在Z2轴工作台下方；所述Z2轴读数头设置在Z2轴导轨底座上；所述Z2轴光栅尺设置在Z2轴工作台侧边；
所述C轴组件包括C轴、C轴真空吸盘；
所述C轴设置在X轴溜板上方，所述C轴真空吸盘设置在C轴的端部；所述C轴真空吸盘可替换为飞刀盘，飞刀盘设置在C轴的端部，飞刀盘圆周方向径向连接有飞切刀具；
所述B轴组件包括B轴刀架、B轴；
所述B轴设置在Z1轴工作台上；所述B轴刀架设置在B轴上部；
所述Z1轴与Z2轴平行布置，与X轴垂直；所述C轴安装在X轴上，呈卧式布置；所述B轴安装在Z1轴上，呈立式布置。
本发明中，所述B轴上可放置刀架，当X轴溜板移动到Z1轴工作范围时，与X轴、Z1轴以及C轴联动可对复杂曲面进行金刚石单点车加工；所述C轴端部可换为飞刀盘，当X轴溜板移动到Z2轴工作范围时，与Z2轴、X轴联动可进行飞切加工。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
1、与传统的金刚石单点车加工设备以及飞刀切削加工设备相比，本发明将两者的功能进行综合，通过结构设计及布局，使得整体结构较为紧凑，大大减小了加工制造的成本，并且只是通过更换C轴端部连接部件的类型就可以实现以上两种形式的超精密加工，大大提高了设备的利用率。并且，由于本发明将飞切加工以及金刚石单点车加工综合到一起，只需对设备进行一次精度调整即可实现两种功能的使用，避免了以往需要对其所对应设备进行单独调整的繁琐。
2、对X轴、Z1轴采用液体静压导轨配合直线电机驱动的形式，大大提高了设备的整体刚度，而Z2轴则是采用了普通机械导轨配合滚珠丝杠螺母副进行驱动，这是由于Z2轴用于飞切加工，只要求在Z2轴向运动具有很高的精度，所以采用较为精密的滚珠丝杠螺母副即可，大大减小了机床制造的成本。
附图说明
图1为本发明的金刚石单点车工作状态示意图；
图2为本发明的飞刀切削工作状态示意图；
图中，1、床身支承腿，2、空气隔振气垫，3、床身支架，4、机床基座，5、数控面板，6、X轴组件基座，7、X轴导轨底座，8、X轴直线电机，9、X轴导轨I，10、X轴导轨II，11、X轴防撞块，12、X轴溜板，13、C轴，14、X轴光栅尺安装座，15、X轴光栅尺，16、X轴读数头安装座，17、X轴读数，18、C轴真空吸盘，19、B轴刀架I，20、B轴，21、B轴刀架II，22、飞切工件，23、飞切真空吸盘，24、飞切工件支架，25、Z2轴工作台，26、Z2轴滑块，27、Z2轴机械导轨，28、滚珠丝杠螺母副，29、丝杠支承座，30、丝杠驱动电机，31、Z2轴导轨底座，32、Z1轴防撞块，33、Z1轴导轨I，34、Z1轴导轨II，35、Z1轴直线电机，36、Z1轴导轨底座，37、Z1轴回油接口，38、Z1轴溜板，39、Z1轴工作台，40、Z1轴光栅尺安装座，41、Z1轴光栅尺，42、Z1轴读数头安装座，43、Z1轴读数头，44、飞刀盘，45、以及飞切刀具，46、X轴回油接口，47、Z2轴读数头，48、Z2轴读数头支架，49、Z2轴光栅尺，50、Z2轴抱闸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。为了表述清楚方便，以下内容中，垂直于机床基座4上表面向上所在一端为上端，远离机床基座4上表面向下的一端为下端，本发明所记载的“上”、“下”等指示方位的词不应理解为对本发明做的具体限定。
本发明提供了一种复合式超精密加工机床，如图1所示，所述机床由X轴组件、C轴组件、Z1轴组件、Z2轴组件、B轴组件、机床基座4以及隔振支承部件等组成。其中，所述X轴组件、Z1轴组件以及Z2轴组件均布置安装在机床基座4上方，Z1轴与Z2轴平行布置，与X轴垂直；所述C轴安装在X轴上，呈卧式布置；所述B轴安装在Z1轴上，呈立式布置。
本发明中，所述X轴组件主要包括X轴组件基座6、X轴导轨底座7、X轴直线电机8、X轴导轨、X轴防撞块11、X轴溜板12、X轴光栅尺安装座14、X轴光栅尺15、X轴读数头安装座16、X轴读数头17以及X轴回油接口46等。其中：所述X轴组件基座6通过螺栓安装在机床基座4上；所述X轴导轨底座7通过螺栓安装在X轴组件基座6上；所述X轴导轨底座7上方设置有两个同等高度的凸台，所述X轴导轨包括X轴导轨I9、X轴导轨II10，所述X轴导轨I9与X轴导轨II10分别固定在两个凸台的上方；所述X轴直线电机8包括X轴电机动子和X轴电机定子，所述X轴电机定子安装在X轴导轨底座7上方两个凸台之间的凹槽中，所述X轴电机动子固定在X轴溜板12下部；所述X轴溜板12包括上部一个工作台以及下部两个滑块，所述工作台呈倒U字型，所述两个滑块分别安装在工作台倒U字型的两个端部，形成一滑槽，所述X轴溜板12的滑槽与X轴导轨进行滑动连接；所述X轴防撞块11有两个，分别固定安装在X轴溜板12的两侧；所述X轴光栅尺15通过X轴光栅尺安装座14固定在X轴溜板12上；所述X轴读数头17通过X轴读数头安装座16固定在X轴导轨底座7上；所述X轴导轨底座7上方设置有容纳液压油的回油槽，所述X轴回油接口46安装在X轴导轨底座7的一侧，所述X轴回油接口46与回油槽相连通。
本发明中，所述X轴导轨采用液体静压导轨，使得X轴具有较大的刚度以及较高的精度；所述X轴直线电机8用于为X轴溜板12及其所连接部件的运动提供驱动力；所述X轴光栅尺15以及X轴读数头17用于为X轴溜板12的运动提供位置反馈；所述X轴防撞块11用于防止因操作人员失误或者机床失控而导致X轴发生碰撞造成设备损坏以及人员伤亡。
本发明中，所述Z1轴组件主要包括Z1轴防撞块32、Z1轴导轨、Z1轴直线电机35、Z1轴导轨底座36、Z1轴回油接口37、Z1轴溜板38、Z1轴工作台39、Z1轴光栅尺安装座40、Z1轴光栅尺41、Z1轴读数头安装座42以及Z1轴读数头43等。其中：所述Z1轴导轨底座36通过螺栓固定在机床基座4上；所述Z1轴导轨底座36上设置有两个同等高度的凸台，所述Z1轴导轨包括Z1轴导轨I33、Z1轴导轨II34，所述Z1轴导轨I33与Z1轴导轨II34通过螺栓分别固定在两个凸台面上方；所述Z1轴直线电机35包括Z1轴电机动子以及Z1轴电机定子，所述Z1轴电机定子固定在所述两个凸台所形成的凹槽底部，所述Z1轴电机动子固定在Z1轴溜板38下部；所述Z1轴溜板38由一个工作台转接板以及两个滑块组成，所述工作台转接板呈倒U字型，所述两个滑块分别安装在工作台倒U字型的两个端部，形成一滑槽，所述Z1轴溜板38通过该滑槽与Z1轴导轨实现滑动连接；所述Z1轴防撞块32有两个，分别固定安装在Z1轴溜板38的两侧；所述Z1轴光栅尺41通过Z1轴光栅尺安装座40固定在Z1轴溜板38上；所述Z1轴读数头43通过Z1轴读数头安装座42固定在Z1轴导轨底座36上；所述Z1轴导轨底座36上方设置有容纳液压油的回油槽，所述Z1轴回油接口37安装在Z1轴导轨底座36一侧，所述Z1轴回油接口37与回油槽相连通。
本发明中，所述Z1轴导轨采用液体静压导轨，使得Z1轴具有较大的刚度以及较高的精度；所述Z1轴直线电机35用于为Z1轴溜板38及其所连接部件提供驱动力；所述Z1轴光栅尺41以及Z1轴读数头43用于为Z1轴提供运动位置的反馈；所述Z1轴防撞块32用于防止因操作人员失误或者机床失控而导致Z1轴发生碰撞造成设备损坏以及人员伤亡。
本发明中，所述Z2轴组件主要包括Z2轴工作台25、Z2轴滑块26、Z2轴机械导轨27、滚珠丝杠螺母副28、丝杠支承座29、丝杠驱动电机30、Z2轴导轨底座31、Z2轴读数头47、Z2轴读数头支架48、Z2轴光栅尺49以及Z2轴抱闸50等。其中：所述Z2轴导轨底座31通过螺栓固定在机床基座4上；所述Z2轴导轨底座31上设置有两个凸台面，所述Z2轴机械导轨27有两个，两个Z2轴机械导轨27分别安装在Z2轴导轨底座31上的两个凸台面上；所述Z2轴滑块26有四个，分别固定安装在Z2轴工作台25下方四个角落；所述Z2轴工作台25通过四个Z2轴滑块26与下方两个Z2轴机械导轨27实现滑动连接，使之只沿Z2轴方向做往复移动；所述Z2轴工作台25设置有飞切工件支架24，所述飞切工件支架端部连接有飞切真空吸盘23，用于固定飞切工件22；所述滚珠丝杠螺母副28包括丝杠以及丝杠螺母两部分，所述丝杠通过布置在两端的丝杠支承座29被支承起来，固定在Z2轴导轨底座31上，一端与丝杠驱动电机30相连接，所述丝杠螺母固定在Z2轴工作台25下方；所述Z2轴读数头47通过Z2轴读数头支架48固定在Z2轴导轨底座31上；所述Z2轴光栅尺49固定在Z2轴工作台25侧边；所述Z2轴抱闸50通过螺栓固定在Z2轴工作台25，其上设置有滑槽，与一侧Z2轴机械导轨27形成滑动连接。
本发明中，所述Z2轴导轨采用普通机械导轨配合滚珠丝杠螺母副进行驱动，由于Z2轴主要用于飞刀切削加工，只需要沿Z2轴方向具有较高运动精度即可，所以采用较为精密的滚珠丝杠螺母副即可满足所需要求，大大减小了机床制造的成本；所述丝杠驱动电机30用于为Z2轴的运动提供驱动力；所述Z2轴读数头47以及Z2轴光栅尺49用于为Z2轴提供运动位置的反馈；所述Z2轴抱闸50用于对Z2轴进行锁死，避免在机床未开机或者维修时因各种因素而发生Z2轴失速造成机床部件损坏或者人员伤亡。
本发明中，所述C轴组件主要包括C轴13、C轴真空吸盘18、飞刀盘44以及飞切刀具45等。其中：所述C轴13通过螺栓固定安装在X轴溜板12上方；所述C轴真空吸盘18通过螺栓固定在C轴13的端部；所述C轴真空吸盘18可替换为飞刀盘44，飞刀盘44通过螺栓固定在C轴13的端部；所述飞切刀具45有两个，两个飞切刀具45分别通过螺栓固定安装在飞刀盘44的两侧；所述C轴13采用气体静压主轴。
本发明中，所述B轴组件主要包括B轴刀架I19、B轴20以及B轴刀架II21等。其中：所述B轴20通过螺栓固定在Z1轴工作台39上；所述B轴刀架I19以及B轴刀架II21通过螺栓连接固定在B轴20上部；所述B轴20采用液体静压主轴，所述B轴刀架I19以及B轴刀架II21均设有金刚石车刀。
本发明中，所述隔振支承部件包括床身支承腿1、空气隔振气垫2以及床身支架3等。其中：所述床身支架3设置有一容纳槽，所述机床基座4置于该容纳槽中；所述空气隔振气垫2有8个，所述床身支承腿1有四个，所述空气隔振气垫2通过螺栓一端连接到床身支架3上，一端连接到床身支承腿1上，所述4个床身支承腿1分别布置于床身支架3四个边角处，所述8个空气隔振气垫2每2个为一组分别布置于床身支架3四个边角处；所述空气隔振气垫2用于隔绝外界振源对机床的影响。
本发明中，所述机床还包括飞切工件22、飞切真空吸盘23以及飞切工件支架24等。其中：所述飞切工件支架24通过螺栓固定在Z2轴工作台25上；所述飞切真空吸盘23通过螺栓固定在飞切工件支架24上；所述飞切工件22通过真空吸固定在飞切真空吸盘23上。
本发明中，当C轴13的端部连接为C轴真空吸盘18时，X轴溜板12运动到Z1轴对应区域，通过C轴13、B轴20、X轴以及Z1轴的联动，实现金刚石单点车加工状态，即如图1所示；当C轴13端部连接飞刀盘44时，X轴溜板12运动到Z2轴对应区域，通过C轴13、X轴以及Z2轴的联动，实现机床的飞刀切削加工状态，即如图2所示。整体机床通过结构设计以及合理布局，使得整体结构较为紧凑，通过综合金刚石单点车加工以及飞刀切削加工，使得通过改变机床C轴13端部所连接部件以及不同轴组合之间的联动使得机床具有两种加工的加工状态，大大降低了机床的制造成本，提高了机床零部件的利用率；此外，机床仅通过在使用前一次精度调整，就能使得两种加工模式均可使用，大大减小了相应技术人员的劳动量。
本发明中，所述机床还包括数控面板5，数控面板5置于整体机床的一侧，通过集成线束与机床各轴进行连接，用于对各轴的运动以及轴之间的联动进行控制。
本发明中，所述机床基座4选用花岗岩材质，这是由于花岗岩具有减振能力强、热变形小以及精度保持性高的优点。
本发明中，所述机床还包括未在图中表示出的防护装置、防尘装置以及供油系统等。

Claims (10)

1.一种复合式超精密加工机床，其特征在于所述机床包括X轴组件、C轴组件、Z1轴组件、Z2轴组件、B轴组件、C轴组件、机床基座以及隔振支承部件，其中：
所述机床基座布置在隔振支承部件上；
所述机床基座上设置有X轴组件、Z1轴组件以及Z2轴组件；
所述X轴组件包括X轴组件基座、X轴导轨底座、X轴直线电机、X轴导轨、X轴溜板、X轴光栅尺、X轴读数头以及X轴回油接口；
所述X轴组件基座设置在机床基座上，所述X轴导轨底座设置在X轴组件基座上，所述X轴导轨设置在X轴导轨底座上；所述X轴直线电机包括X轴电机动子和X轴电机定子，所述X轴电机定子设置在X轴导轨底座上，所述X轴电机动子设置在X轴溜板下部；所述X轴溜板设置在X轴导轨上部，与X轴导轨形成滑动连接；所述X轴光栅尺设置在X轴溜板上；所述X轴溜板上设置有C轴组件，C轴组件随X轴溜板沿X轴方向往复移动；所述X轴读数头设置在X轴导轨底座上；所述X轴导轨底座上方设置有容纳液压油的回油槽，所述X轴回油接口设置在X轴导轨底座的一侧，所述X轴回油接口与X轴导轨底座上方设置的回油槽相连通；
所述Z1轴组件包括Z1轴导轨、Z1轴直线电机、Z1轴导轨底座、Z1轴回油接口、Z1轴溜板、Z1轴工作台、Z1轴光栅尺以及Z1轴读数头；
所述Z1轴导轨底座设置在机床基座上，所述Z1轴导轨设置在Z1轴导轨底座上；所述Z1轴直线电机包括Z1轴电机动子和Z1轴电机定子，所述Z1轴电机定子设置在Z1轴导轨底座上，所述Z1轴电机动子设置在Z1轴溜板下部；所述Z1轴溜板设在Z1轴导轨上部，与Z1轴导轨形成滑动连接；所述Z1轴溜板上设置有Z1轴工作台，所述Z1轴工作台上设置有B轴组件，B轴组件随Z1轴溜板沿Z1轴方向往复移动；所述Z1轴光栅尺设置在Z1轴溜板上；所述Z1轴读数头设置在Z1轴导轨底座上；所述Z1轴导轨底座上方设置有容纳液压油的回油槽，所述Z1轴回油接口设置在Z1轴导轨底座的一侧，所述Z1轴回油接口与Z1轴导轨底座上方设置的回油槽相连通；
所述Z2轴组件包括Z2轴工作台、Z2轴滑块、Z2轴机械导轨、滚珠丝杠螺母副、丝杠驱动电机、Z2轴导轨底座、Z2轴读数头、Z2轴光栅尺；
所述Z2轴导轨底座设置在机床基座上，所述Z2轴机械导轨设置在Z2轴导轨底座上；所述Z2轴工作台通过固定连接在其下部的Z2轴滑块与Z2轴机械导轨实现滑动连接，使之沿Z2轴方向做往复移动；所述滚珠丝杠螺母副包括丝杠以及丝杠螺母两部分，所述丝杠设置在Z2轴导轨底座上，一端与丝杠驱动电机相连接，所述丝杠螺母固定在Z2轴工作台下方；所述Z2轴读数头设置在Z2轴导轨底座上；所述Z2轴光栅尺设置在Z2轴工作台侧边；
所述C轴组件包括C轴、C轴真空吸盘；
所述C轴设置在X轴溜板上方，所述C轴真空吸盘设置在C轴的端部；
所述B轴组件包括B轴刀架、B轴；
所述B轴设置在Z1轴工作台上；所述B轴刀架设置在B轴上部；
所述Z1轴与Z2轴平行布置，与X轴垂直；所述C轴安装在X轴上，呈卧式布置；所述B轴安装在Z1轴上，呈立式布置。
2.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述C轴真空吸盘替换为飞刀盘，飞刀盘设置在C轴的端部，飞刀盘圆周方向径向连接有飞切刀具；所述Z2轴工作台设置有飞切工件支架，所述飞切工件支架端部连接有飞切真空吸盘，用于固定飞切工件。
3.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述X轴溜板包括上部一个工作台以及下部两个滑块，所述工作台呈倒U字型，所述两个滑块分别安装在工作台倒U字型的两个端部，形成一滑槽，所述X轴溜板的滑槽与X轴导轨进行滑动连接。
4.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述X轴溜板的两侧分别设置有X轴防撞块。
5.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述Z1轴溜板由一个工作台转接板以及两个滑块组成，所述工作台转接板呈倒U字型，所述两个滑块分别安装在工作台倒U字型的两个端部，形成一滑槽，所述Z1轴溜板通过该滑槽与Z1轴导轨实现滑动连接。
6.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述Z1轴溜板的两侧分别设置有Z1轴防撞块。
7.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述X轴导轨和Z1轴导轨均采用液体静压导轨。
8.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述隔振支承部件包括床身支承腿、空气隔振气垫以及床身支架，其中：所述床身支架设置有一容纳槽，所述机床基座置于该容纳槽中；所述空气隔振气垫一端连接到床身支架上，一端连接到床身支承腿上，所述床身支承腿分别布置于床身支架四个边角处，所述空气隔振气垫分别布置于床身支架四个边角处。
9.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述机床还包括数控面板，数控面板置于整体机床的一侧，通过集成线束与机床各轴进行连接，用于对各轴的运动以及轴之间的联动进行控制。
10.根据权利要求1所述复合式超精密加工机床，其特征在于所述机床基座选用花岗岩材质。
CN202211261158.5A 2022-10-14 2022-10-14 一种复合式超精密加工机床 Active CN115431047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211261158.5A CN115431047B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 一种复合式超精密加工机床

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211261158.5A CN115431047B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 一种复合式超精密加工机床

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115431047A CN115431047A (zh) 2022-12-06
CN115431047B true CN115431047B (zh) 2024-01-05

Family

ID=84251953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211261158.5A Active CN115431047B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 一种复合式超精密加工机床

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115431047B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0531601A (ja) * 1991-07-24 1993-02-09 Okuma Mach Works Ltd 複合加工ｎｃ旋盤
JPH10166201A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Canon Inc 工作機械
JP2000126953A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Tsugami Corp 複合加工工作機械
CN102909610A (zh) * 2012-11-01 2013-02-06 哈尔滨工业大学 五轴联动超精密机床
CN110733141A (zh) * 2019-11-13 2020-01-31 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种微型超精密单点金刚石飞切机床
CN210999512U (zh) * 2019-11-13 2020-07-14 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种桌面式微型超精密单点金刚石飞切机床
CN111761079A (zh) * 2020-07-22 2020-10-13 湖北山铁智能装备有限公司 一种双主轴双刀塔正倒立机床
CN114619253A (zh) * 2022-03-24 2022-06-14 温岭市科宇自动化设备有限公司 六轴机床

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0531601A (ja) * 1991-07-24 1993-02-09 Okuma Mach Works Ltd 複合加工ｎｃ旋盤
JPH10166201A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Canon Inc 工作機械
JP2000126953A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Tsugami Corp 複合加工工作機械
CN102909610A (zh) * 2012-11-01 2013-02-06 哈尔滨工业大学 五轴联动超精密机床
CN110733141A (zh) * 2019-11-13 2020-01-31 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种微型超精密单点金刚石飞切机床
CN210999512U (zh) * 2019-11-13 2020-07-14 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种桌面式微型超精密单点金刚石飞切机床
CN111761079A (zh) * 2020-07-22 2020-10-13 湖北山铁智能装备有限公司 一种双主轴双刀塔正倒立机床
CN114619253A (zh) * 2022-03-24 2022-06-14 温岭市科宇自动化设备有限公司 六轴机床

Also Published As

Publication number Publication date
CN115431047A (zh) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2745958B1 (en) Machine tool with lathe tool and milling cutter
CN102303245B (zh) 车磨复合加工机床的刀具台
US20160107285A1 (en) Grinding machine, particularly compact design centerless grinding machine
CN211589618U (zh) 滑块滚道及滑块侧基面一次性磨削加工磨床
CN112405062A (zh) 一种高速加工中心
CN111889700A (zh) 一种超精密金刚石车床
CN216656391U (zh) 一种伺服控制y轴动力刀塔的数控车床
CN201534249U (zh) 两轴数控齿轮倒角机布局
CN115431047B (zh) 一种复合式超精密加工机床
CN214351289U (zh) 一种高稳定性外圆磨床
CN112706026A (zh) 一种光学元件磨抛复合机床
CN202123365U (zh) 车磨复合加工机床的刀具台
CN207696037U (zh) 微型数控机床
CN202684612U (zh) 数控龙门加工中心机
CN115922446A (zh) 一种五轴车铣复合加工中心
CN202684234U (zh) 大型圆柱齿轮数控开齿机回转工作台
CN214264640U (zh) 一种立式五轴车铣复合加工中心
CN214026487U (zh) 一种玻璃精雕机
CN212265154U (zh) 一种动梁龙门式五轴联动加工中心
CN219649208U (zh) 一种高刚性数控车铣复合机
CN210116311U (zh) 一种五轴数控精雕机
CN211490603U (zh) 数控车床
CN220516041U (zh) 一种立车动力刀塔车铣复合数控车床
CN209918898U (zh) 一种窄间距轴类立式多主轴数控车床
CN220128430U (zh) 一种双修整双导轨复合内外圆磨床

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant