專利名稱：磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，尤其是涉及一種適用于加工高精度工件表面的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高精度、具有一定光學(xué)特性的零件的使用越來越廣泛。目前，行業(yè)上所指的高精度是指加工精度等級(jí)達(dá)到5 μ m以上的加工等級(jí)的技術(shù)，通常是通過磨削的方法進(jìn)行加工。在生產(chǎn)中，常使用拋光的加工方法對(duì)零件進(jìn)行加工，使零件具有一定的光學(xué)特性。因此，為了實(shí)現(xiàn)零件的高精度、光學(xué)特性要求，生產(chǎn)中常常是先經(jīng)過磨削加工， 加工到一定精度的工件之后，再對(duì)零件進(jìn)行拋光加工，使零件表面達(dá)到一定的光學(xué)特性要求。零件的檢測(cè)是高精度零件加工過程中非常關(guān)鍵的一部分，零件加工是否達(dá)到要求很大程度上取決于零件的檢測(cè)技術(shù)。對(duì)于高精度零件的加工過程，現(xiàn)行大部分零件的加工過程是先將加工零件放在高精度磨床上進(jìn)行磨削。待磨削加工完成后，將零件從磨床上卸下，裝夾在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光。在這個(gè)過程中，零件可能需要經(jīng)過多次的檢測(cè)，需要多次的裝夾，加工過程繁瑣，且裝夾過程中存在裝夾誤差，這對(duì)提高零件的加工精度是十分不利的。中國(guó)專利CN102019571A公開一種復(fù)雜曲面自適應(yīng)磨拋加工機(jī)床，左立柱和右立柱下端與底座固接，左立柱經(jīng)左立柱絲杠和左立柱滑動(dòng)導(dǎo)軌與橫梁左端連接，右立柱經(jīng)右立柱絲杠和右立柱滑動(dòng)導(dǎo)軌與橫梁右端連接，橫梁中部與工具板固接，下溜板經(jīng)下溜板絲杠、下溜板前導(dǎo)軌和下溜板后導(dǎo)軌與底座連接，上溜板經(jīng)上溜板絲杠、上溜板左導(dǎo)軌和上溜板右導(dǎo)軌與下溜板連接；旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)與上溜板固接；該發(fā)明以分片四邊區(qū)域?yàn)槟伣佑|面來磨拋加工復(fù)雜曲面零件，磨拋加工效率高，自適應(yīng)能力強(qiáng)，且能保持復(fù)雜曲面的尖銳形狀特征；基于多點(diǎn)成形技術(shù)構(gòu)建的新型磨拋工具系統(tǒng)，接觸工具頭的外形可根據(jù)理想被加工面片的形狀實(shí)時(shí)調(diào)控，可減少機(jī)床設(shè)計(jì)自由度，增強(qiáng)機(jī)床柔韌性。中國(guó)專利CN201309072公開一種改進(jìn)型高精度數(shù)控機(jī)床，它包括高精度數(shù)控車床，在車床的床身上安裝有可移動(dòng)的溜板，在溜板上并列安裝有車刀架和磨拋加工機(jī)構(gòu)，在車刀架上安裝有車刀，磨拋加工機(jī)構(gòu)包括安裝在溜板上的電機(jī)和安裝在電機(jī)主軸上的磨拋頭，磨拋頭由磨輪和套裝在磨輪上的砂帶圈組成。該實(shí)用新型的改進(jìn)型高精度數(shù)控機(jī)床將車床與砂帶磨拋的功能結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了車與磨拋加工同時(shí)進(jìn)行，具有車床與磨床共同的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)高精度零件磨削、拋光、檢測(cè)過程中需要在不同機(jī)床上加工的問題，提供一種可實(shí)現(xiàn)磨削、拋光、檢測(cè)在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床。本發(fā)明設(shè)有干涉儀、拋光頭、干涉儀z軸伺服電機(jī)、拋光頭伺服電機(jī)、龍門架、拋光
3檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭y軸伺服電機(jī)、立柱、外圍鈑金全防護(hù)罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺(tái)、X軸伺服電機(jī)、工作臺(tái)床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機(jī)、拋光頭z軸伺服電機(jī)、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測(cè)平臺(tái)I軸滾珠絲桿副和磨頭Z軸滾珠絲桿副；所述磨頭z軸伺服電機(jī)固定在立柱底座上，并將動(dòng)力傳遞給磨頭Z軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)立柱z方向的移動(dòng)；所述磨頭I軸伺服電機(jī)固定在立柱上，并將動(dòng)力傳遞給磨頭I軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)磨頭I方向的移動(dòng)；所述X軸伺服電機(jī)固定在工作臺(tái)床身，并將動(dòng)力傳遞給X軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)X方向的移動(dòng)； 砂輪固定在磨頭的前端，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的磨削加工；所述拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)固定在龍門架上，并將動(dòng)力傳遞給拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)拋光頭和干涉儀y方向的移動(dòng)；所述拋光頭z軸伺服電機(jī)固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上，并將動(dòng)力傳遞給拋光頭z軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)拋光頭z方向的移動(dòng)；所述干涉儀z軸伺服電機(jī)固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上，并將動(dòng)力傳遞給干涉儀z軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)干涉儀z方向的移動(dòng)；所述拋光頭固定在拋光頭伺服電機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光加工；所述擋板槽固定在龍門架上，擋板設(shè)在擋板槽中，檔板可在擋板槽中上下移動(dòng)，可將拋光裝置、檢測(cè)裝置與磨削加工裝置隔開，防止磨削與拋光相互干擾；所述砂輪修整器固定于工作臺(tái)上。所述龍門架上設(shè)有擋板槽，擋板槽中設(shè)有擋板，擋板可在擋板槽中上下移動(dòng)。所述機(jī)床上可設(shè)有磨削裝置、拋光裝置和檢測(cè)裝置等中的至少一種，所述磨削加工裝置可由檔板與拋光裝置和檢測(cè)裝置隔開。所述機(jī)床可采用保護(hù)罩防護(hù)，所述保護(hù)罩可采用外圍鈑金全防護(hù)罩。本發(fā)明的工作臺(tái)沿X方向移動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)砂輪、拋光頭、干涉儀沿X方向的相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)，可避免磨頭、拋光頭、干涉儀分別需要X方向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況。由于龍門架上安裝有擋板槽，擋板可在擋板槽中移動(dòng)，因此能夠?qū)⒛ハ髋c拋光、檢測(cè)空間隔開，可以避免磨屑進(jìn)入到拋光和檢測(cè)空間，影響拋光、檢測(cè)的質(zhì)量。由于磨頭、拋光頭、干涉儀裝備在同一機(jī)床上，因此可實(shí)現(xiàn)零件在同一機(jī)床上完成磨削加工、拋光加工、檢測(cè)等過程，避免加工過程中多次裝夾的過程，減小重復(fù)裝夾誤差。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的左視結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的右視圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖I 4,本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有干涉儀I、拋光頭2、干涉儀z軸伺服電機(jī)3、拋光頭伺服電機(jī)4、龍門架5、拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)6、擋板槽7、磨頭y軸滾珠絲桿副8、磨頭y軸伺服電機(jī)9、立柱10、外圍鈑金全防護(hù)罩11、砂輪12、砂輪修整器13、工作臺(tái)14、x軸伺服電機(jī)15、工作臺(tái)床身16、立柱底座17、磨頭z軸伺服電機(jī)18、拋光頭z軸伺服電機(jī)19、 磨頭20、擋板21、拋光頭z軸滾珠絲桿副22、干涉儀z軸滾珠絲桿副23、拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸滾珠絲桿副24和磨頭z軸滾珠絲桿副25，所述磨頭z軸伺服電機(jī)18固定在立柱底座17 上，并將動(dòng)力傳遞給磨頭z軸滾珠絲桿副25，實(shí)現(xiàn)立柱10沿機(jī)床z方向的移動(dòng)；磨頭y軸伺服電機(jī)9固定在立柱10上，并將動(dòng)力傳遞給磨頭I軸滾珠絲桿副8，實(shí)現(xiàn)磨頭20沿機(jī)床 y方向的移動(dòng)；χ軸伺服電機(jī)15固定在工作臺(tái)床身16,并將動(dòng)力傳遞給X軸滾珠絲桿副，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)14沿機(jī)床X方向的移動(dòng)；砂輪12固定在磨頭20的前端，可實(shí)現(xiàn)工件的磨削加工； 拋光檢測(cè)平臺(tái)I軸伺服電機(jī)6固定在龍門架5上，并將動(dòng)力傳遞給拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸滾珠絲桿副24，實(shí)現(xiàn)拋光頭2和干涉儀I的y方向移動(dòng)；拋光頭z軸伺服電機(jī)19固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上，并將動(dòng)力傳遞給拋光頭z軸滾珠絲桿副22，實(shí)現(xiàn)拋光頭2沿機(jī)床z方向的移動(dòng)； 干涉儀z軸伺服電機(jī)3固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上，并將動(dòng)力傳遞給干涉儀z軸滾珠絲桿副23， 實(shí)現(xiàn)干涉儀I沿機(jī)床z方向的移動(dòng)；拋光頭2固定在拋光頭伺服電機(jī)4上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光加工；擋板槽7固定在龍門架5上，擋板21可在擋板槽7中上下移動(dòng)，可將拋光裝置、 檢測(cè)裝置與磨削加工裝置隔開，防止磨削裝置與拋光裝置相互干擾；砂輪修整器13設(shè)于工作臺(tái)14上。立柱10可在立柱底座17上沿機(jī)床z方向的移動(dòng)，磨頭20可在立柱10上沿機(jī)床 y方向的移動(dòng)，工作臺(tái)14可在工作臺(tái)床身16上沿機(jī)床X方向的移動(dòng)，這三個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了砂輪12相對(duì)于零件的三維空間運(yùn)動(dòng)。拋光檢測(cè)平臺(tái)可在龍門架5上沿機(jī)床y方向的移動(dòng)，干涉儀I、拋光頭2可在拋光檢測(cè)平臺(tái)上分別沿機(jī)床z方向的移動(dòng)，工作臺(tái)14可在工作臺(tái)床身16上沿機(jī)床X方向的移動(dòng)，分別構(gòu)成了干涉儀I、拋光頭2相對(duì)于零件的三維空間運(yùn)動(dòng)。龍門架5上固定有擋板槽7，擋板槽中設(shè)有擋板21，擋板21可在擋板槽7中上下移動(dòng)，將磨削空間與拋光、檢測(cè)空間隔開，可以防止磨屑等雜物進(jìn)入到拋光、檢測(cè)空間而影響拋光加工的質(zhì)量和零件檢測(cè)的精度。干涉儀I、拋光頭2、砂輪12在同一臺(tái)機(jī)床上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件磨削加工、拋光加工和檢測(cè)，可避免加工過程中多次裝夾的麻煩以及因多次裝夾而帶來的裝夾誤差。參見圖1，在工作臺(tái)14上可裝備砂輪修整器13(參見申請(qǐng)?zhí)枮?00710009626. 9的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng))，實(shí)現(xiàn)砂輪12的在線修形，可以保證砂輪12具有精確的幾何形狀精度， 既提高了加工效率，又使得磨床在性能上符合了高精度磨床的需要。機(jī)床整體采用外圍鈑金全防護(hù)罩11防護(hù)，為加工檢測(cè)過程創(chuàng)造良好的加工環(huán)境。
權(quán)利要求
1.磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于設(shè)有干涉儀、拋光頭、干涉儀Z軸伺服電機(jī)、拋光頭伺服電機(jī)、龍門架、拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭I軸伺服電機(jī)、立柱、外圍鈑金全防護(hù)罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺(tái)、X軸伺服電機(jī)、工作臺(tái)床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機(jī)、拋光頭z軸伺服電機(jī)、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測(cè)平臺(tái)I軸滾珠絲桿副和磨頭z軸滾珠絲桿副；所述磨頭Z軸伺服電機(jī)固定在立柱底座上；所述磨頭I軸伺服電機(jī)固定在立柱上；所述X軸伺服電機(jī)固定在工作臺(tái)床身；砂輪固定在磨頭的前端；所述拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)固定在龍門架上；所述拋光頭z軸伺服電機(jī)固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上；所述干涉儀z軸伺服電機(jī)固定在拋光檢測(cè)平臺(tái)上；所述拋光頭固定在拋光頭伺服電機(jī)上；所述擋板槽固定在龍門架上，擋板設(shè)在擋板槽中，檔板在擋板槽中上下移動(dòng)；所述砂輪修整器固定于工作臺(tái)上。
2.如權(quán)利要求I所述的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于所述龍門架上設(shè)有擋板槽，擋板槽中設(shè)有擋板，擋板在擋板槽中上下移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求I所述的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于所述機(jī)床上設(shè)有磨削裝置、拋光裝置和檢測(cè)裝置中的至少一種。
4.如權(quán)利要求3所述的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于所述磨削加工裝置由檔板與拋光裝置和檢測(cè)裝置隔開。
5.如權(quán)利要求I所述的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于所述機(jī)床采用保護(hù)罩防護(hù)。
6.如權(quán)利要求5所述的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，其特征在于所述保護(hù)罩采用外圍鈑金全防護(hù)罩。
全文摘要
磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床，涉及一種機(jī)床。設(shè)有干涉儀、拋光頭、干涉儀z軸伺服電機(jī)、拋光頭伺服電機(jī)、龍門架、拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸伺服電機(jī)、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭y軸伺服電機(jī)、立柱、外圍鈑金全防護(hù)罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺(tái)、x軸伺服電機(jī)、工作臺(tái)床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機(jī)、拋光頭z軸伺服電機(jī)、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測(cè)平臺(tái)y軸滾珠絲桿副和磨頭z軸滾珠絲桿副?？蓪?shí)現(xiàn)磨削、拋光、檢測(cè)在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行的磨削拋光和檢測(cè)一體式機(jī)床。
文檔編號(hào)B24B55/06GK102581764SQ20121003570
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者彭云峰, 王春錦, 白志揚(yáng), 郭隱彪 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)