CN215147696U - 多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构 - Google Patents

Abstract

多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，可以加工大口径自由曲面光学元件，具备较好的运动精度、刚度以及尺寸稳定性，能够使待加工工件相对于床身运动，保证待加工工件相对于床身运动时平稳，提高运动精度和加工精度。包括：主体、滑杆部件、直线运动导轨，主体由一整块花岗岩一体加工而成，包括水平部分、立柱和横梁，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台、后侧凸台，前侧凸台、后侧凸台处分别抵靠安装水平直线运动导轨。

Description

多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构

技术领域

本实用新型涉及光学元件超精密加工的技术领域，尤其涉及一种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构。

背景技术

随着科技的进步，人们对光学元件的制造精度和加工尺寸要求越来越高。而且，许多光学系统越来越多地设计为非球面光学元件。很显然，大尺寸高精度的多轴自由曲面光学元件的加工制造难度极大。

为此，科研人员想出了许多解决方法，其中关于抛光设备的床身结构方面，研究发现：待加工工件通过夹具水平放置在抛光设备的床身上，能够方便定位和装夹，提高加工效率，降低装夹难度和装夹造成的变形，可以加工大口径自由曲面光学元件。

但是，单纯设置具有一个大面积的水平面的床身是无法实现光学元件自由曲面的超精密修形的，而需要机床的床身具备较好的运动精度、刚度以及尺寸稳定性；并且为了能够实现多轴自由曲面的加工，最好待加工工件可以相对于床身运动。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其不仅可以加工大口径自由曲面光学元件，而且具备较好的运动精度、刚度以及尺寸稳定性，还能够使待加工工件相对于床身运动，保证待加工工件相对于床身运动时平稳，提高运动精度和加工精度。

本实用新型的技术方案是：这种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其包括：主体(2)、滑杆部件(3)、直线运动导轨(4)，

主体(2)由一整块花岗岩一体加工而成，包括水平部分(21)、立柱(22)和横梁(23)，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；

在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽(211)，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台

(212)、后侧凸台(213)，前侧凸台、后侧凸台处分别抵靠安装水平直线运动导轨(4)。

本实用新型的主体由一整块花岗岩一体加工而成，其尺寸和形位精度较高，一体化的结构设计具备较高的刚度，同时降低了热变形带来的影响，吸振性较好，能尽可能减小外界振动对机床加工精度的影响；尺寸稳定性优良，在长时间加工时的热变形小。主体包括水平部分、立柱和横梁，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间，这样能够实现待加工工件水平放置，因此可以加工大口径自由曲面光学元件，还能够使待加工工件相对于床身运动。在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台、后侧凸台，前侧凸台、后侧凸台处分别抵靠安装水平直线运动导轨，这样水平放置的待加工工件的重量能够均匀地分散到两个水平直线运动导轨和一个滑杆上，保证待加工工件相对于床身运动时平稳，提高运动精度和加工精度。

附图说明

图1是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的整体结构示意图。

图2是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构的示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，这种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其包括：主体2、滑杆部件3、直线运动导轨4，

主体2由一整块花岗岩一体加工而成，包括水平部分21、立柱22和横梁23，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；

在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽211，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台212、后侧凸台213，前侧凸台212、后侧凸台213处分别抵靠安装水平直线运动导轨4。

本实用新型的主体由一整块花岗岩一体加工而成，其尺寸和形位精度较高，一体化的结构设计具备较高的刚度，同时降低了热变形带来的影响，吸振性较好，能尽可能减小外界振动对机床加工精度的影响；尺寸稳定性优良，在长时间加工时的热变形小。主体包括水平部分、立柱和横梁，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间，这样能够实现待加工工件水平放置，因此可以加工大口径自由曲面光学元件，还能够使待加工工件相对于床身运动。在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台、后侧凸台，前侧凸台、后侧凸台处分别抵靠安装水平直线运动导轨，这样水平放置的待加工工件的重量能够均匀地分散到两个水平直线运动导轨和一个滑杆上，保证待加工工件相对于床身运动时平稳，提高运动精度和加工精度。

优选地，如图1所示，该多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构还包括底座1，其放置在地面上，主体2固定在所述底座上。采用这样的结构能够减振，而且如果底座上装有滚轮，可以方便地移动该多轴自由曲面光学元件的抛光设备。

优选地，如图2所示，所述中心凹槽211具有台阶214，所述滑杆部件安装在台阶下面。这样的设计能够使设备维护人员有更大的空间来检查维护左端滑杆座、右端滑杆座，方便将左端滑杆座、右端滑杆座拆卸下来进行修理。

优选地，如图2所示，所述滑杆部件3包括左端滑杆座31、右端滑杆座32、滑杆33，左端滑杆座、右端滑杆座的底部安装在所述台阶下面，滑杆的两端分别固定在左端滑杆座、右端滑杆座的上部通孔内。采用这样的结构，能够分担大口径的待加工工件的重量，而且因为左端滑杆座、右端滑杆座与中心凹槽之间具有空间，从而能够减振，提高待加工工件的运动精度和加工精度。

更进一步地，如图2所示，在左端滑杆座31的顶部设置挡板311，其上部像右端弯曲，用于防止安装在滑杆上方的待加工工件在滑动过程中由于惯性而脱离。在滑杆33上安装一个大滑块331，待加工工件安装在大滑块上。

优选地，如图2所示，所述前侧凸台、后侧凸台的高度相同，且小于中心凹槽的深度。所述前侧凸台、后侧凸台的高度相同，能够保证待加工工件的前、后侧的重量平均分布，保证待加工工件的运动稳定性。中心凹槽的深度大于前侧凸台、后侧凸台的高度，这样能够使待加工工件的中心部分重量由滑杆部件来承担。

另外，在每个水平直线运动导轨4上安装两个尺寸相同的滑块41，前侧导轨上两个滑块的间隔与后侧导轨上两个滑块的间隔相等。这样设置是为了减少导轨上方的摩擦力，而且能够保证待加工工件的运动稳定性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：其包括：主体(2)、滑杆部件(3)、直线运动导轨(4)，

主体(2)由一整块花岗岩一体加工而成，包括水平部分(21)、立柱(22)和横梁(23)，水平部分与地面水平放置，两根立柱在水平部分上且与水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；

在水平部分上开有贯通长度方向的中心凹槽(211)，中心凹槽的底部安装滑杆部件，在中心凹槽顶部的前、后侧分别设有前侧凸台(212)、后侧凸台(213)，前侧凸台、后侧凸台处分别抵靠安装水平直线运动导轨(4)。

2.根据权利要求1所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：该多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构还包括底座(1)，其放置在地面上，主体(2)固定在所述底座上。

3.根据权利要求2所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：所述中心凹槽(211)具有台阶(214)，所述滑杆部件安装在台阶下面。

4.根据权利要求3所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：所述滑杆部件(3)包括左端滑杆座(31)、右端滑杆座(32)、滑杆(33)，左端滑杆座、右端滑杆座的底部安装在所述台阶下面，滑杆的两端分别固定在左端滑杆座、右端滑杆座的上部通孔内。

5.根据权利要求4所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：在左端滑杆座(31)的顶部设置挡板(311)，其上部向右端弯曲。

6.根据权利要求4所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：所述前侧凸台、后侧凸台的高度相同，且小于中心凹槽的深度。

7.根据权利要求1所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的床身结构，其特征在于：在每个水平直线运动导轨(4)上安装两个尺寸相同的滑块(41)，前侧导轨上两个滑块的间隔与后侧导轨上两个滑块的间隔相等。

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