专利名称：高精密机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工设备，特别是涉及一种由计算机控制的高效率、高精度高精密机床。
背景技术：
目前国外此类产品普遍存在以下不足(1)绕丝机构设计不合理。它是由直流调速电机直接带动三角形螺杆进行布线的。 由于螺距很小，仅为0. 6nun的单头螺纹，其单面牙的高度h = 0. 325mm，双面的工作高度池 =0. 65mm。采用这样的螺纹传递带有一定扭矩的运动，使金属线上的张力在^gf左右时是不适的。所以该引进设备在国内某单位试运行时就发现与丝杆相配的丝母磨下了很多铜屑，使配合间隙急骤变大，轴向窜动也很严重。(2)机架采用板式用螺钉组装的结构形式，整体刚性差，易变形。(3)工作时无阻挡研磨液装置。高速运动的金属割线能把研磨液带到绕丝筒上，影响到绕丝筒的使用寿命，也没有收集研磨液及防止研磨液飞溅装置。(4)气动张紧部分无背压，张力系统相对不稳定。(5)绕丝简装置及直流调速电机安装于大立滑板上，由Z轴丝杠旋转使其向下进给，切割时不利于割丝稳定工作，刚性较差，振动也较大。
发明内容
本发明的目的是弥补上述不足，设计一种结构合理、布局紧凑、精度高、刚性大、寿命高的精密机床。用来切割硅片、石英玻璃、陶瓷、宝石等硬脆性材料。本发明的技术方案是本发明由机架、绕丝滚筒、Z轴工作台、Y轴工作台、张紧装置、摆动装置、夹具组成。绕丝滚筒由调速电机及三级齿轮副组成，微型气缸弹性支撑切割机的张紧轮，同时设有一对上下可相对摆动的支撑导向轮，该Z轴进给、Y轴进给、摆动装置及绕丝滚筒的布线装置均采用滚珠丝杠副，各部移动导轨也采用预加载荷滚动导轨，气动张紧部分采用了背压阀。机架由整体铸铝件制成。夹具为二维分度夹具，其倾角摆动部分和水平回转部分可调，为中间联体的整体结构。本发明的优点是采用框式整体铝镁合金铸造结构，经人工时效处理，整体刚性高，不易变形，且重量较轻；传动丝杠副采用3级精密滚珠丝杠副，系内循环固定反向器、双螺母垫片预紧防间隙传动结构。这样能保证丝杠副正反转时的传动精度和重复定位精度， 实现了无间隙精密传动；气动张紧部分采用了背压阀，其背压可调。金属切割线的张紧力根据加工工艺要求可任意调定。切割工作时使金属割线的张力更趋稳定，有利于提高工件的切割精度。
图1本发明的结构示意图2本发明的局部放大图。图中机架1、绕丝滚筒2、工作台3、工作台4、张紧装置。5具体实施方法下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述本发明由单片机控制三台步进电机和一台直流调速电机协调工作。在机架1上安装有绕丝滚筒2，绕丝滚筒2由调速电机及三级齿轮副组成，可调速的直流电机拖动绕丝滚筒2反正转，用于金属切割丝的卷绕和往复运动，在气缸通过张紧装置5对金属丝施加一定张力的同时与磨料浆一起对材料进行切割。由于切割张力由一对微型气缸弹性支撑切割线的张紧轮来控制，同时由另一对上下可相对摆动的支撑导向轮来实现切割线的摆动， 切割线可以在切割平面内对被切割晶体进行摆动式切割，不断变换切割点，可以提高切割效率和切割质量。绕丝滚筒2的换向位置可在绕丝长度上的任意位置换向，走丝速度可在 Ο-llm/s范围内任意调节。切割线的总长彡100m，切割用金属丝直径彡0.30mm。被切割晶体安装在夹具上，三台步进机控制夹具的运动。夹具采用了高精度、高刚性的二维分度夹具，其倾角摆动部分和水平回转部分采用了叫、司连接体的整体结构，提高了夹具的刚性， 并使结构更紧凑。该夹具摆动角度和水平回转角度的示值精度均为5'。JY步进电机控制 Z轴工作台3的切割进给与返回，Z轴在切割时最小进给速度可< 0. 06mm/min,JT步进电机控制Y轴工作台4的进给与返回，JR步进电机控制摆动装置的进给与返回。切割机的Z 轴进给、Y轴进给、摆动运动及绕丝滚筒的布线运动均采用高精度滚珠丝杠副，各部移动导轨也均采用预加载荷的高精度滚动导轨。
权利要求
1.高精密机床，由机架、绕丝滚筒、Z轴工作台、Y轴工作台、张紧装置等组成，其特征在于绕丝滚筒由调速电机及三级齿轮组成，微型气缸弹性支撑切割机的张紧轮，同时设有一对上下可相对摆动的支撑导向轮，该Z轴进给、Y轴进给、摆动装置及绕丝筒的布线装置均采用滚珠丝杠副，采用预加载荷滚动导轨，气动张紧部分采用了背压阀。
2.根据权利要求1所述的高精密机床，其特征在于机架由整体铸铝件制成；夹具为二维分度夹具，其倾角摆动部分和水平回转部分可调，为中间联体的整体结构。
3.根据权利要求1所述的高精密机床，其特征在于所述的气动张紧部分，采用了背压阀，其背压可调，金属切割线的张紧力根据加工工艺要求可任意调定。
全文摘要
本发明涉及一种高精密机床。本发明由机架、绕丝滚筒、Z轴工作台、Y轴工作台、张紧装置、摆动装置、夹具组成。本发明采用框式整体铝镁合金铸造结构，经人工时效处理，整体刚性高，不易变形，且重量较轻。气动张紧部分采用了背压阀，其背压可调。金属切割线的张紧力根据加工工艺要求可任意调定。切割工作时使金属割线的张力更趋稳定，有利于提高工件的切割精度。
文档编号B28D5/04GK102452133SQ20101052774
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者褚桂君 申请人:褚桂君