CN215279929U - 一种微切削车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微切削车床，包括高速高精度主轴、X轴向高精度直线电机导轨、Y轴向高精度直线电机导轨、微型车刀、视觉检测系统与主动减振工作台，主动减振工作台的顶端处依次设有X轴向高精度直线电机导轨与Y轴向高精度直线电机导轨，Y轴向高精度直线电机导轨的上侧设有视觉检测系统，视觉检测系统与主动减振工作台连接，Y轴向高精度直线电机导轨的一端与微型车刀固定连接，高速高精度主轴的一端通过自动送料系统夹设有微型圆柱坯料，并且底端与主动减振工作台固定连接。该微切削车床具有提高制造精度，降低制造成本，提高产品质量和生产率等优点。

Description

一种微切削车床

技术领域

本实用新型涉及车床技术领域，特别是一种微切削车床。

背景技术

微切削是一种快速且低成本的微小零件机械加工方式。随着微机电系统和微机械的多样化发展，对拥有不同机械性能与电子特性的微元件的需求也显得越来越迫切。微机电系统技术已经成为全球增长最快的工业之一，需要制造极小的高精密零件的工业，例如生物、医疗装备、光学以及微电子(包括移动通信和电脑组件)等都有大量的需求。然而，并非每种应用在微机电系统或微机械上的微元件都能利用集成电路技术生产出来，因此新的材料和新的微制造技术以及微切削技术陆续被研究发展出来。

目前，电子、半导体芯片、医疗、光学、军工，对微型的零件的需求种类和数量越来越多，而且，对于零件尺寸的小型化要求也在不断的加强。传统的切削工艺没法满足要求，所以，就选择一些特殊的制造工艺，如蚀刻加上电镀、微电火花、电化学腐蚀、激光、电子束、离子束等，造成了制造成本大幅增加。

为此我们研发了一种微切削车床，用以解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种微切削车床，具有提高制造精度，降低制造成本，提高产品质量和生产率等优点。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种微切削车床，包括一高速高精度主轴、一X轴向高精度直线电机导轨、一Y轴向高精度直线电机导轨、一微型车刀、一视觉检测系统与一主动减振工作台，所述主动减振工作台的顶端处依次设有所述X轴向高精度直线电机导轨与所述Y轴向高精度直线电机导轨，所述Y轴向高精度直线电机导轨的上侧设有所述视觉检测系统，所述视觉检测系统与所述主动减振工作台连接，所述Y轴向高精度直线电机导轨的一端与所述微型车刀固定连接，所述高速高精度主轴的一端通过自动送料系统夹设有一微型圆柱坯料，并且底端与所述主动减振工作台固定连接，所述微型车刀对微型圆柱坯料进行车削加工，所述视觉检测系统对车削的微型圆柱坯料进行检测。

优选的，为了提高制造精度，所述高速高精度主轴的转速大于等于60000转/分钟，并且圆跳动精度为1μm。

优选的，为了提高X轴向的精度，所述X轴向高精度直线电机导轨的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。

优选的，为了提高Y轴向的精度，所述Y轴向高精度直线电机导轨的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。

优选的，为了提高加工范围的选择性，所述微型圆柱坯料的外径为φ0.001mm～φ5mm。

优选的，为了提高精度降低成本，所述主动减振工作台的顶端处设有一顶平面，所述顶平面的顶端处设有所述X轴向高精度直线电机导轨，所述X轴向高精度直线电机导轨的两端处分别设有一X轴驱动电机与一X轴直线滑板，所述X轴驱动电机驱动所述X轴直线滑板沿X轴方向移动。

优选的，为了提高制造精度，所述X轴直线滑板的顶端处设有一Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的一端处设有一Y轴直线滑板，所述Y轴直线滑板带动所述微型车刀沿Y轴方向移动。

优选的，为了便于自动装夹，所述高速高精度主轴的一端处设有一轴伸端，所述轴伸端设有多个气动夹爪，所述气动夹爪夹取所述微型圆柱坯料。

优选的，为了实时在线检测，所述视觉检测系统与所述主动减振工作台通过支架可调节连接，所述视觉检测系统的底端处设有一CCD相机，所述CCD相机连接至控制系统。

优选的，为了提高车削的范围，所述微型车刀为切断刀、外螺纹刀、圆锥刀、车槽刀中的任一种。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.提高制造精度：提高了车削工艺的精度，达到了微米级的加工公差；

2.降低了制造成本，对于大批量一致性的微型零件制造，意思重大；

3.视觉检测系统对坯料的加工表面实时检测，提高产品质量和生产效率。

附图说明

附图1为本实用新型所述微切削车床的结构示意图。

其中：10、高速高精度主轴；11、轴伸端；12、气动夹爪；20、X轴向高精度直线电机导轨；21、X轴驱动电机；22、X轴直线滑板；

30、Y轴向高精度直线电机导轨；31、Y轴驱动电机；32、Y轴直线滑板；

40、微型车刀；

50、视觉检测系统；51、CCD相机；

60、主动减振工作台；61、顶平面。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

附图1中，一种微切削车床，包括一高速高精度主轴10、一X轴向高精度直线电机导轨20、一Y轴向高精度直线电机导轨30、一微型车刀40、一视觉检测系统50与一主动减振工作台60。

高速高精度主轴10的一端处设有一轴伸端11。轴伸端11设有多个气动夹爪12，气动夹爪12夹取微型圆柱坯料。微型圆柱坯料的外径为φ0.001mm～φ5mm，优选φ0.001mm、φ0.01mm、φ0.1mm、φ1mm、φ2.5mm或者φ5mm。高速高精度主轴10的转速大于等于60000转/分钟，优选60000转/分钟、80000转/分钟或者100000转/分钟，高速高精度主轴10的圆跳动精度为1μm。高速高精度主轴10的一端通过自动送料系统夹设有一微型圆柱坯料。高速高精度主轴10底端与所述主动减振工作台60固定连接。

主动减振工作台60的顶端处依次设有X轴向高精度直线电机导轨20与Y轴向高精度直线电机导轨30。X轴向高精度直线电机导轨20的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。主动减振工作台60的顶端处设有一顶平面61，顶平面61吸收顶部机械振动，提高加工精度。顶平面61的顶端处设有X轴向高精度直线电机导轨20。X轴向高精度直线电机导轨20的两端处分别设有一X轴驱动电机21与一X轴直线滑板22，X轴驱动电机21驱动X轴直线滑板22沿X轴方向移动。

Y轴向高精度直线电机导轨30的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。X轴直线滑板22的顶端处设有一Y轴驱动电机31，Y轴驱动电机31的一端处设有一Y轴直线滑板32，Y轴直线滑板32带动微型车刀40沿Y轴方向移动。

Y轴向高精度直线电机导轨30的上侧设有视觉检测系统50，视觉检测系统50与主动减振工作台60通过支架杆可调节连接。视觉检测系统50与主动减振工作台60通过支架可调节连接，视觉检测系统50的底端处设有一CCD相机51，CCD相机51连接至控制系统。视觉检测系统50对车削的微型圆柱坯料进行检测。

Y轴向高精度直线电机导轨30的一端与微型车刀40固定连接。微型车刀40为切断刀、外螺纹刀、圆锥刀、车槽刀或者车台阶刀等。微型车刀40对微型圆柱坯料进行车削加工(如：端面车削、车槽、车台阶、车圆锥、车螺纹等)。

在控制系统的控制下，由自动送料系统，将微型圆柱坯料(外径从1μm-5mm)送至高速高精度主轴10的气动夹爪12处，气动夹爪12在气体的控制下夹紧微型圆柱坯料，随后，高速高精度主轴10高速旋转，X轴向高精度直线电机导轨20与Y轴向高精度直线电机导轨30运动，带动微型车刀40，对微型圆柱形的坯料进行车削。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微切削车床，其特征在于：包括一高速高精度主轴、一X轴向高精度直线电机导轨、一Y轴向高精度直线电机导轨、一微型车刀、一视觉检测系统与一主动减振工作台，所述主动减振工作台的顶端处依次设有所述X轴向高精度直线电机导轨与所述Y轴向高精度直线电机导轨，所述Y轴向高精度直线电机导轨的上侧设有所述视觉检测系统，所述视觉检测系统与所述主动减振工作台连接，所述Y轴向高精度直线电机导轨的一端与所述微型车刀固定连接，所述高速高精度主轴的一端通过自动送料系统夹设有一微型圆柱坯料，并且底端与所述主动减振工作台固定连接，所述微型车刀对微型圆柱坯料进行车削加工，所述视觉检测系统对车削的微型圆柱坯料进行检测。

2.根据权利要求1所述微切削车床，其特征在于，所述高速高精度主轴的转速大于等于60000转/分钟，并且圆跳动精度为1μm。

3.根据权利要求2所述微切削车床，其特征在于，所述X轴向高精度直线电机导轨的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。

4.根据权利要求3所述微切削车床，其特征在于，所述Y轴向高精度直线电机导轨的分辨率为0.1μm，并且重复直线精度为1μm。

5.根据权利要求1所述微切削车床，其特征在于，所述微型圆柱坯料的外径为φ0.001mm～φ5mm。

6.根据权利要求1所述微切削车床，其特征在于，所述主动减振工作台的顶端处设有一顶平面，所述顶平面的顶端处设有所述X轴向高精度直线电机导轨，所述X轴向高精度直线电机导轨的两端处分别设有一X轴驱动电机与一X轴直线滑板，所述X轴驱动电机驱动所述X轴直线滑板沿X轴方向移动。

7.根据权利要求6所述微切削车床，其特征在于，所述X轴直线滑板的顶端处设有一Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的一端处设有一Y轴直线滑板，所述Y轴直线滑板带动所述微型车刀沿Y轴方向移动。

8.根据权利要求7所述微切削车床，其特征在于，所述高速高精度主轴的一端处设有一轴伸端，所述轴伸端设有多个气动夹爪，所述气动夹爪夹取所述微型圆柱坯料。

9.根据权利要求1所述微切削车床，其特征在于，所述视觉检测系统与所述主动减振工作台通过支架可调节连接，所述视觉检测系统的底端处设有一CCD相机，所述CCD相机连接至控制系统。

10.根据权利要求1所述微切削车床，其特征在于，所述微型车刀为切断刀、外螺纹刀、圆锥刀、车槽刀中的任一种。

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