一种双刀盘式超精密飞切铣床制造技术

一种双刀盘式超精密飞切铣床，它涉及一种铣床。本发明专利技术为解决现有的KDP超精密加工机床的主轴系统的刚度低、加工效率低的问题。所述铣床包括大理石T型床身、横向直线导轨系统、纵向直线导轨系统、双刀盘主轴系统、空气隔振支撑系统；横向直线导轨系统与纵向直线导轨系统垂直布置在大理石T型床身上，横向直线导轨系统位于纵向直线导轨系统的两端，双刀盘主轴系统位于纵上溜板上，两个真空吸盘和双刀盘主轴系统形成相对运动。本发明专利技术实现了高精度的直线进给运动和刀盘的回转运动及双工件的同时切削，而且导轨和主轴均采用了液体静压的控制方式，具有高精度、高刚度的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铣床，具体涉及一种双刀盘式超精密飞切铣床。
技术介绍
惯性核聚变装置需要大量的直径厚度比较大的KDP晶体光学元件，由于KDP晶体功能和材料性质的特殊性，对它的加工只能是采用超精密飞切铣削的工艺方法加工，为了获得超光滑的表面，除了要研究刀具和超精密加工工艺技术以外，其专用的超精密加工设备更是研究的基础。在实际工作中，对KDP晶体功能材料的加工精度和表面质量要求很高， 要求其长X宽X高为430mmX430mmX IOmm ;面形精度小于O. 125 μ m ;表面粗糙度小于5nm (RMS)，双面表面平行度小于10。目前，我国的KDP晶体加工超精密机床广泛地使用气体静压的方式，，如专利号ZL 200710144867. 4、申请日为2007年12月19日、名称为《龙门式超精密飞切铣床》。但是现有的KDP晶体加工超精密机床刚度和加工效率均较低，无法加工出高精度和高表面质量的KDP晶体光学元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双刀盘式超精密飞切铣床，以解决现有KDP超精密加工机床刚度和加工效率均较低的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是一种双刀盘式超精密飞切铣床，所述铣床包括大理石T型床身、横向直线导轨系统、纵向直线导轨系统、双刀盘主轴系统和多个空气隔振支撑系统；所述横向直线导轨系统分为横向直线导轨系统左和横向直线导轨系统右，横向直线导轨系统左设置在大理石T型床身上的左边缘，横向直线导轨系统右设置在大理石T型床身上的右边缘，纵向直线导轨系统设置在大理石T型床身的中间部位，且纵向直线导轨系统位于横向直线导轨系统左和横向直线导轨系统右之间，横向直线导轨系统左包括吸盘支撑座左、真空吸盘左、横上溜板左、横导轨左、直线电机左、两个横中间溜板左及两个横下溜板左；横上溜板左的两端通过两个横中间溜板左与两个横下溜板左分别固接并形成凹槽左，横导轨左的上端安装在凹槽左内，横导轨左的下端与大理石T型床身固接，横上溜板左通过直线电机左驱动在横导轨左上滑动，实现相对运动，真空吸盘左与吸盘支撑座左固接， 吸盘支撑座左与横上溜板左固接，真空吸盘左与横上溜板左的上表面垂直设置，真空吸盘左与纵向直线导轨系统平行设置，横向直线导轨系统右包括吸盘支撑座右、真空吸盘右、横上溜板右、横导轨右、直线电机右、两个横下溜板右及两个横中间溜板右；横上溜板右的两端通过两个横中间溜板右与两个横下溜板右分别固接并形成凹槽右，横导轨右的上端安装在凹槽右内，横导轨右的下端与大理石T型床身固接，横上溜板右通过直线电机右驱动在横导轨右上滑动，实现相对运动，真空吸盘右与吸盘支撑座右固接，吸盘支撑座右与横上溜板右固接，真空吸盘右与横上溜板右的上表面垂直设置，真空吸盘右与纵向直线导轨系统平行设置，纵向直线导轨系统包括纵导轨、纵上溜板、电机连接座、纵直线电机、两个纵下溜板及两个纵中间溜板，纵上溜板的两端通过两个纵中间溜板与两个纵下溜板分别固接并形成纵导轨凹槽，纵导轨的上端安装在纵导轨凹槽内，纵导轨的下端与大理石T型床身固接， 纵上溜板与纵导轨之间通过电机连接座与纵直线电机连接，实现相对运动，双刀盘主轴系统位于纵向直线导轨系统之上且与纵上溜板固接，大理石T型床身的底部固定有多个空气隔振支撑系统。本专利技术具有以下有益效果本专利技术实现了高精度的直线进给运动和刀盘的回转运动，而且导轨和主轴均采用了液体静压的控制方式，具有精度高、刚度高等优点。本专利技术的加工精度指标高、加工效率高，完全适合硬脆性功能材料的超精密加工。实验结果表明，铣床的主要精度指标为液体静压主轴的跳动量O. 02 μ m,其轴向刚度可达到4000N/ μ m,导轨运动直线度误差为O. I μ m/300mm (导轨长度为300mm时)和O. 2 μ m/600mm (导轨长度为 600_时)，导轨刚度彡4000N/ μ m0此外，本专利技术还具有以下优点铣床整体采用T字型对称结构布置，结构对称，布局简单，可以抵消轴向力的作用，对提高加工精度有利；主轴采用卧式结构，并采用较大刚度的轴承(即由第一止推板、第一刀盘、第一主轴、第一轴套四个零件及其接触缝隙在通有高压液压油的时候构成液体静压和止推轴承，同理，第二主轴、第二止推板、第二刀盘、第二轴套四个零件及其接触缝隙在通有高压液压油的时候构成液体静压和止推轴承)支承，避免了由于刀盘重量引起主轴回转精度的变化；真空吸盘竖直放置， 有利于克服工件自重产生的变形，并且便于操作，有利于工件的装夹；由一个驱动源同时驱动两个主轴转动，实现了两轴上的刀盘同时加工工件，与现有的KDP超精密加工机床的主轴系统采用单刀盘相比，加工效率提高了一倍。附图说明图I是本专利技术的整体结构的主视图，图2是图I的俯视图，图3是图I的左视图， 图4是图I中真空吸盘左的右视图，图5是图I中真空吸盘右的左视图，图6是图I中双刀盘主轴系统的主视图，图7是图6中的第一止推板的左主视图，图8是图6中的第二止推板的右主视图，图9是图6在C处的局部放大图，图10是图6在I处的局部放大图，图11是图6的第一油室套的横截面示意图，图12是图6的第二油室套的横截面示意图，图13是图 I的a处放大图，图14是图6中直流双输出轴电机放大图，图15是图I中空气隔振支撑系统的放大图，图16是图I的b部放大图，图17是图I的c部放大图，图18是图3的d部放大图。具体实施方式具体实施方式一结合图I 图18说明,本实施方式的一种双刀盘式超精密飞切统床，所述统床包括大理石T型床身44、横向直线导轨系统64、纵向直线导轨系统65、双刀盘主轴系统56和多个空气隔振支撑系统59 ；所述横向直线导轨系统64分为横向直线导轨系统左64-1和横向直线导轨系统右 64-2,横向直线导轨系统左64-1设置在大理石T型床身44上的左边缘,横向直线导轨系统右64-2设置在大理石T型床身44上的右边缘，纵向直线导轨系统65设置在大理石T型床身44的中间部位,且纵向直线导轨系统65位于横向直线导轨系统左64-1和横向直线导轨系统右64-2之间，横向直线导轨系统左64-1包括吸盘支撑座左39、真空吸盘左77、横上溜板左40、横导轨左43、直线电机左66、两个横中间溜板左41及两个横下溜板左42 ;横上溜板左40的两端通过两个横中间溜板左41与两个横下溜板左42分别固接并形成凹槽左，横导轨左43的上端安装在内，横导轨左43的下端与大理石T型床身44固接，横上溜板左40 通过直线电机左66驱动在横导轨左43上滑动，实现相对运动，真空吸盘左77与吸盘支撑座左39固接，吸盘支撑座左39与横上溜板左40固接，真空吸盘左77与横上溜板左40的上表面垂直设置，真空吸盘左77与纵向直线导轨系统65平行设置，横向直线导轨系统右 64-2包括吸盘支撑座右72、真空吸盘右73、横上溜板右71、横导轨右68、直线电机右67、两个横下溜板右69及两个横中间溜板右70 ;横上溜板右71的两端通过两个横中间溜板右70 与两个横下溜板右69分别固接并形成凹槽右，横导轨右68的上端安装在凹槽右内，横导轨右68的下端与大理石T型床身44固接，横上溜板右71通过直线电机右67驱动在横导轨右68上滑动，实现相对运动，真空吸盘右73与吸盘支撑座右72固接，吸盘支撑座右72与横上溜板右71固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双刀盘式超精密飞切铣床，所述铣床包括大理石T型床身（44）、横向直线导轨系统（64）、纵向直线导轨系统（65）、双刀盘主轴系统（56）和多个空气隔振支撑系统（59）；其特征在于：所述横向直线导轨系统（64）分为横向直线导轨系统左（64?1）和横向直线导轨系统右（64?2），横向直线导轨系统左（64?1）设置在大理石T型床身（44）上的左边缘，横向直线导轨系统右（64?2）设置在大理石T型床身（44）上的右边缘，纵向直线导轨系统（65）设置在大理石T型床身（44）的中间部位，且纵向直线导轨系统（65）位于横向直线导轨系统左64?1和横向直线导轨系统右（64?2）之间，横向直线导轨系统左（64?1）包括吸盘支撑座左（39）、真空吸盘左（77）、横上溜板左（40）、横导轨左（43）、直线电机左（66）、两个横中间溜板左（41）及两个横下溜板左（42）；横上溜板左（40）的两端通过两个横中间溜板左（41）与两个横下溜板左（42）分别固接并形成凹槽左，横导轨左（43）的上端安装在凹槽左内，横导轨左（43）的下端与大理石T型床身（44）固接，横上溜板左（40）通过直线电机左（66）驱动在横导轨左（43）上滑动，实现相对运动，真空吸盘左（77）与吸盘支撑座左（39）固接，吸盘支撑座左（39）与横上溜板左（40）固接，真空吸盘左（77）与横上溜板左（40）的上表面垂直设置，真空吸盘左（77）与纵向直线导轨系统（65）平行设置，横向直线导轨系统右（64?2）包括吸盘支撑座右（72）、真空吸盘右（73）、横上溜板右（71）、横导轨右（68）、直线电机右（67）、两个横下溜板右（69）及两个横中间溜板右（70）；横上溜板右（71）的两端通过两个横中间溜板右（70）与两个横下溜板右（69）分别固接并形成凹槽右，横导轨右（68）的上端安装在凹槽右内，横导轨右（68）的下端与大理石T型床身（44）固接，横上溜板右（71）通过直线电机右（67）驱动在横导轨右（68）上滑动，实现相对运动，真空吸盘右（73）与吸盘支撑座右（72）固接，吸盘支撑座右（72）与横上溜板右（71）固接，真空吸盘右（73）与横上溜板右（71）的上表面垂直设置，真空吸盘右（73）与纵向直线导轨系统（65）平行设置，纵向直线导轨系统（65）包括纵导轨（50）、纵上溜板（51）、电机连接座（53）、纵直线电机（54）、两个纵下溜板（46）及两个纵中间溜板（47），纵上溜板（51）的两端通过两个纵中间溜板（47）与两个纵下溜板（46）分别固接并形成纵导轨凹槽，纵导轨（50）的上端安装在纵导轨凹槽内，纵导轨（50）的下端与大理石T型床身（44）固接，纵上溜板（51）与纵导轨（50）之间通过电机连接座（53）与纵直线电机（54）连接，实现相对运动，双刀盘主轴系统（56）位于纵向直线导轨系统（65）之上且与纵上溜板（51）固接，大理石T型床身（44）的底部固定有多个空气隔振支撑系统（59）。...

【技术特征摘要】
1.一种双刀盘式超精密飞切铣床，所述铣床包括大理石T型床身(44)、横向直线导轨系统(64)、纵向直线导轨系统(65)、双刀盘主轴系统(56)和多个空气隔振支撑系统(59)；其特征在于 所述横向直线导轨系统(64)分为横向直线导轨系统左(64-1)和横向直线导轨系统右(64-2),横向直线导轨系统左(64-1)设置在大理石T型床身(44)上的左边缘,横向直线导轨系统右(64-2)设置在大理石T型床身(44)上的右边缘，纵向直线导轨系统(65)设置在大理石T型床身(44)的中间部位,且纵向直线导轨系统(65)位于横向直线导轨系统左64-1和横向直线导轨系统右(64-2)之间,横向直线导轨系统左(64-1)包括吸盘支撑座左(39)、真空吸盘左(77)、横上溜板左(40)、横导轨左(43)、直线电机左(66)、两个横中间溜板左(41)及两个横下溜板左(42);横上溜板左(40)的两端通过两个横中间溜板左(41)与两个横下溜板左(42)分别固接并形成凹槽左，横导轨左(43)的上端安装在凹槽左内，横导轨左(43)的下端与大理石T型床身(44)固接，横上溜板左(40)通过直线电机左(66)驱动在横导轨左(43)上滑动，实现相对运动，真空吸盘左(77)与吸盘支撑座左(39)固接，吸盘支撑座左(39)与横上溜板左(40)固接，真空吸盘左(77)与横上溜板左(40)的上表面垂直设置，真空吸盘左(77)与纵向直线导轨系统(65)平行设置，横向直线导轨系统右(64-2)包括吸盘支撑座右(72)、真空吸盘右(73)、横上溜板右(71)、横导轨右(68)、直线电机右(67)、两个横下溜板右(69)及两个横中间溜板右(70);横上溜板右(71)的两端通过两个横中间溜板右(70)与两个横下溜板右(69)分别固接并形成凹槽右，横导轨右(68)的上端安装在凹槽右内，横导轨右(68)的下端与大理石T型床身(44)固接，横上溜板右(71)通过直线电机右(67)驱动在横导轨右(68)上滑动，实现相对运动，真空吸盘右(73)与吸盘支撑座右(72)固接，吸盘支撑座右(72)与横上溜板右(71)固接，真空吸盘右(73)与横上溜板右(71)的上表面垂直设置，真空吸盘右(73)与纵向直线导轨系统(65)平行设置，纵向直线导轨系统(65)包括纵导轨(50)、纵上溜板(51)、电机连接座(53)、纵直线电机(54)、两个纵下溜板(46)及两个纵中间溜板(47)，纵上溜板(51)的两端通过两个纵中间溜板(47)与两个纵下溜板(46)分别固接并形成纵导轨凹槽，纵导轨(50)的上端安装在纵导轨凹槽内，纵导轨(50)的下端与大理石T型床身(44)固接，纵上溜板(51)与纵导轨(50)之间通过电机连接座(53 )与纵直线电机(54)连接，实现相对运动，双刀盘主轴系统(56 )位于纵向直线导轨系统(65)之上且与纵上溜板(51)固接，大理石T型床身(44)的底部固定有多个空气隔振支撑系统(59)。2.根据权利要求I所述的一种双刀盘式超精密飞切铣床，其特征在于所述双刀盘主轴系统(56)包括第一固定挡板(3)、第一主轴(10)、电机支架(18)、第一止推板(4)、第一刀盘(11)、第一轴套(8)、第一轴系支架(15)、第一油室套(16)、壳体(37)、直流双输出轴电机(38)、第二固定挡板(34)、第二主轴(28)、第二止推板(22)、第二刀盘(29)、第二轴套(26)、第二油室套(33)和第二轴系支架(35)； 壳体(37)的两端均为敞口端，第一轴系支架(15)位于壳体(37)内腔的一端,第一轴系支架(15)的外端通过第一固定挡板(3)与壳体(37)固接，第二轴系支架(35)位于壳体(37)内腔的另一端，第二轴系支架(35)的外端通过第二固定挡板(34)与壳体(37)固接，直流双输出轴电机(38)位于壳体(I)内并通过电机支架(18)固装在第一轴系支架(15)上，直流双输出轴电机(38)的第一输出轴(19)通过第一止推板(4)与第一主轴(10)的一端固接,第一主轴(10)的另一端与第一刀盘(11)固接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁迎春，刘海涛，孙雅洲，张飞虎，张勇，许乔，孙付仲，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
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