一种用于超精密车削的工装结构的制作方法

本实用新型涉及一种工件工装结构，具体为一种用于超精密车削的工装结构。属于超精密车削领域。

背景技术：

目前，超精密车削技术的代表主要是单点金刚石车削技术，即在单点金刚石车床上实现光学元件的直接表面成形，因此，单点金刚石车削技术具有精度高、效率高、适合批量生产、污染小等优点。

由于单点金刚石车削的加工精度主要由机床自身精度决定，目前单点金刚石车床的精度一般能达到亚微米精度，精度已经很高，因此，由单点金刚石车削时的装夹方式和结构引起的装夹应力对加工精度的影响就突显出来；而当平片型工件两个面都需要加工时，加工好一个面后需要对该面进行保护，由于两个面之间一般有等厚度要求，通过传统抛光的时涂保护胶的方式很难做到等厚度的要求，同时，对于外形结构非圆形的工件，例如待加工的工件是一个长条形状时，如果利用单点金刚车自带的真空吸盘吸附，由于自带真空吸盘一般是回旋的槽式结构，很难将真空吸附的力均匀分布，这样会引起装夹变形；以上种种问题都需要一个合适的普适性的工装结构。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是为了实现车削不同形状工件时所需工装的通用，将工件通过工装实现真空吸附(负压吸附)，减少因夹紧装夹方式而造成的装夹应力，提供一种可利用真空吸附方式的通用性工装。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于超精密车削的工装结构，包括工装主体，工装主体具有一与所需车削工件接触的工件装配面和一与超精密车床的真空吸盘接触的机床装配面；所述工件装配面和机床装配面之间具有若干与真空吸盘连通的通孔；所述的通孔具有连续或断续的内螺纹；还包括若干与内螺纹匹配的螺丝。

所述的工装主体的径向截面为圆形，以便于在高速旋转中保持动平衡。

所述的通孔以轴心为圆心向边缘以辐射状均匀分布或为点阵状均匀分布。

所述的通孔垂直于工件装配面和机床装配面。

所述的工装主体选自金属铝、铜等单点金刚石机床可以加工的金属材料。

所述的工件装配面和机床装配面为光滑面。

所述的螺丝的一端设置有内六角凹槽，用于将螺丝拧紧。

将螺纹通孔用配套的螺丝堵上时，该通孔将不具有吸附力。

本实用新型的有益效果为：

(1)工装主体可用金属铝、铜等单点金刚石机床可以加工的金属材料实现，在加工工件之前，可以通过车削的方式，加工工装的机床装配面和工件装配面，与工件接触面可车削出镜面；加工好的镜面与其接触时，属于镜面对镜面接触，对工件表面不会产生划痕和磨损，特别适用于双面均需要加工的平片加工，以及基准面是平面的超薄反射镜加工。

(2)工装结构中的通孔以辐射状均匀分布，可根据工件的外形，调节螺纹通孔的通气和断气，以实现工件表面均匀受力，减少吸附应力。

(3)可根据工件的外形，将与工件重叠以外的通孔通过螺丝阻止，一方面可以使通孔的通气部分仅限于与工件接触，从而产生足够的吸附力；另一方面可以通过螺丝的配重，使整个工装主体旋转时实现动平衡。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例的侧面结构示意图；

图3为图2的a-a向剖面示意图；

图4为图2的俯视结构示意图；(图中的辐射线和同心圆仅仅是为了辅助说明通孔的排布，并非为实际产品上的部件)

图5为螺丝放大的结构示意图(包括剖视图)；

图中，10、工装主体；11、工件装配面；12、机床装配面；13、通孔；20、螺丝。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图5所示，一种用于超精密车削的工装结构，包括工装主体10，工装主体10具有一与所需车削工件接触的工件装配面11和一与超精密车床的真空吸盘接触的机床装配面12；所述工件装配面11和机床装配面12之间具有若干与真空吸盘连通的通孔13；所述的通孔13具有连续或断续的内螺纹；还包括若干与内螺纹匹配的螺丝20。

所述的工装主体10的径向截面为圆形，以便于在高速旋转中保持动平衡。

所述的通孔13以轴心为圆心向边缘以辐射状均匀分布(如图4所示)或为点阵状均匀分布。

如图3所示：所述的通孔13垂直于工件装配面11和机床装配面12。

所述的工装主体10选自金属铝、铜等单点金刚石机床可以加工的金属材料。

所述的工件装配面11和机床装配12面为光滑面。

所述的螺丝20的一端设置有内六角凹槽。

工装将带螺纹的通孔用配套的螺丝堵上时该螺纹通孔将不具有吸附力。

一种实施例：机床装配面12车削为一个镜面结构，其与单点金刚石车床的真空吸盘接触，使通孔13与机床装配面12连通。工件装配面11也车削为镜面结构，与所需车削工件接触，通孔13与真空吸盘连通，形成负压，从而吸附工件。匹配的螺丝20与通孔13的内螺纹相匹配，所述螺丝20主要用于堵塞部分通孔13，也可用于动平衡时调节配重。

使用时，工件装配面11用于支撑所需车削的工件，是与工件直接接触的面，通孔13与单点金刚车自带的真空吸盘连通。将工件放置于工件装配面11上后，根据所需车削的工件的外形，在工件外形轮廓外的通孔13都通过螺丝20堵塞，而在工件外形轮廓内的通孔13都不需要堵塞.

若需要对工装进行车削，则需要将所有的螺纹通孔用配套螺丝20堵塞。若工件的外形为非对称结构，需要较大的配重时，除了调节机床本身的动平衡配重模块，还可以通过在工装中相应位置添加匹配的螺丝20调节动平衡。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：包括工装主体，工装主体具有一与所需车削工件接触的工件装配面和一与超精密车床的真空吸盘接触的机床装配面；所述工件装配面和机床装配面之间具有若干与真空吸盘连通的通孔；所述的通孔具有连续或断续的内螺纹；还包括若干与内螺纹匹配的螺丝。

2.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的工装主体的径向截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的通孔是以辐射状均匀分布或为点阵状均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的通孔垂直于工件装配面和机床装配面。

5.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的工装主体选自单点金刚石机床可以加工的金属材料。

6.根据权利要求5所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的工装主体选自金属铝、铜。

7.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的工件装配面和机床装配面为光滑面。

8.根据权利要求1所述的一种用于超精密车削的工装结构，其特征在于：所述的螺丝的一端设置有内六角凹槽。

技术总结
本发明公开了一种用于超精密车削的工装结构，包括工装主体，工装主体具有一与所需车削工件接触的工件装配面和一与超精密车床的真空吸盘接触的机床装配面；所述工件装配面和机床装配面之间具有若干与真空吸盘连通的通孔；所述的通孔具有连续或断续的内螺纹；还包括若干与内螺纹匹配的螺丝。可根据工件的外形，将与工件重叠以外的通孔通过螺丝阻止，一方面可以使通孔的通气部分仅限于与工件接触，从而产生足够的吸附力；另一方面可以通过螺丝的配重，使整个工装主体旋转时实现动平衡。

技术研发人员：戚丽丽;郑列华;王东方;赵鹏玮
受保护的技术使用者：上海济物光电技术有限公司
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2021.08.03