专利名称：一种数控光学加工机床的布置结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于大型光学表面(非球面、球面)的加工设备制造技术领域，具体涉及光学表面铣磨机、小磨具光学表面成型与抛光机、能动盘光学表面成型与抛光机的功能集成与结构设计。
背景技术：
现有技术的大型集成多功能光学加工系统。该系统包括基座、平行导轨、龙门双立柱及横梁；基座上装有平行导轨，并在平行导轨上安装可移动和可转动的数控转台；龙门双立柱安装在基座上，其上横跨横梁，横梁上安装有三种磨头——数控小型金刚石单刃铣磨磨头、数控小工具光学表面成型与抛光磨头、数控子孔径能动应力盘成型与抛光磨头；通过减速箱和横梁下沿的可拆卸连接件组可以临时安装可拆卸的经典抛光盘和全口径能动应力盘；计算机数字控制系统的上位计算机经高速数据通道通过多个伺服系统控制三种磨头以及经典抛光盘和全口径能动应力盘，完成数控小型金刚石单刃铣磨光学表面成型、数控小工具光学表面成型与抛光、数控子孔径能动应力盘非球面成型与抛光、经典法成型与抛光、数控全口径能动应力盘非球面成型与抛光五种功能。该机床通过一个基座和横梁安装三种磨头、加装经典法研磨抛光组件和全口径能动应力盘、基座安装共用的数控转台，使一台集成加工系统机构替代了完成相同功能的五套单机的五套机械结构。但是，该机床也有一些缺陷和不足。首先，旋转工作台在基座的导轨上移动的方式，则在加工中，工件除了作必要的旋转外，还需要作一定的平移运动来完成加工动作，这样就增加了加工中的安全风险，同时也造成检测过程中繁琐费时的工件定位操作，不适合特大型光学元件的加工。第二，三种磨头安装在横梁的同侧，在加工中使用其相互之间也会发生不必要的干涉，比如铣磨头就不得不在研磨和抛光时取下，在需要铣磨时再安装上去，对于加工特大型光学元件就很不方便。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的就是克服现有机床的不足，本实用新型提出一种数控光学加工机床的布置结构，对其加以改进。( 二 )技术方案为达到上述目的，本实用新型数控光学加工机床的布置结构结局技术问题的技术方案包括左床身、左龙门进给传动机构、左立柱、小磨具光学表面成型与抛光工具、左进给箱、横梁、左滑座滑枕、右滑座滑枕、右进给箱、能动盘光学表面成型与抛光工具、右立柱、工件、多点支撑、副工作台、右龙门进给传动机构、工作台、右床身、后滑座滑枕、后进给传动机构、和光学表面铣磨工具，其中在工作台上安装副工作台，副工作台上安装有多点支撑并放置工件；工作台位于机床中心部位，在机床的两侧与工作台对称安装左床身和右床身，左床身与右床身互相平行，在左床身和右床身上安装左龙门进给传动机构和右龙门进给传动机构，在左龙门进给传动机构和右龙门进给传动机构上安装左立柱和右立柱，在左立柱和右立柱上固定横梁；在后进给传动机构上装有光学表面铣磨工具用的后滑座滑枕，光学表面铣磨工具装在后滑座滑枕上；横梁左右两端各装有左进给传动机构和右进给传动机构； 在横梁上的左进给传动机构上装有小磨具光学表面成型与抛光工具用的左滑座滑枕，小磨具光学表面成型与抛光工具装在左滑座滑枕上；在横梁上的右进给传动机构上装有能动盘光学表面成型与抛光工具用的右滑座滑枕，能动盘光学表面成型与抛光工具装在右滑座滑枕上。优选实施例，光学表面铣磨工具、小磨具光学表面成型与抛光工具和能动盘光学表面成型与抛光工具是相互独立的，并安装在横梁上不同的进给传动机构及滑座滑枕上； 在机床的前后方向上，光学表面铣磨工具在一侧，小磨具光学表面成型与抛光工具和能动盘光学表面成型与抛光工具在另一侧；在机床的左右方向上，小磨具光学表面成型与抛光工具在一侧，能动盘光学表面成型与抛光工具在另一侧。本实用新型的有益效果本实用新型在设备上采用这种布置结构的主要优点是 工作台固定，则加工过程中工件除了必要的旋转外，不必进行平移运动，对于特大型光学元件来说，降低了加工中的安全风险，也免去了检测过程中繁琐费时的工件定位操作。横梁采用前后两面安装独立的进给传动机构，可以把多个铣磨工具和成型抛光工具装在一个横梁上，改换工序方便，可大大提高生产效率。本实用新型可对特大型光学元件进行综合加工， 集成了不同的加工工具。
图1、图2是本实用新型的结构示意图；具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型是一种数控光学加工机床的布置结构是针对大型数控光学加工机床 (对特大型光学元件进行综合加工的设备)集成不同的独立加工工具的需要而采用的新的布置结构。其结构形式为龙门式结构工作台固定，工作台两侧为固定床身，在床身上安装龙门进给传动机构，机床的横梁安装在左右立柱上，左右立柱安装在龙门进给传动机构上并随其移动。在横梁的前后两面安装三副独立的进给传动机构和滑座滑枕，分别在滑座滑枕上安装光学表面铣磨工具、小磨具光学表面成型与抛光工具、能动盘光学表面成型与抛光工具。这样的布置结构能够克服现有加工设备的不足，在一台机床完成除镀膜外的全部光学元件加工工艺过程提高加工质量和效率。如图1、图2所示本实用新型的机床，由左床身1、左龙门进给传动机构2、左立柱 3、小磨具光学表面成型与抛光工具4、左进给传动机构5、横梁6、左滑座滑枕7、右滑座滑枕 8、右进给传动机构9、能动盘光学表面成型与抛光工具10、右立柱11、工件12、多点支撑13、 副工作台14、右龙门进给传动机构15、工作台16、右床身17、后滑座滑枕18、后进给传动机构19、和光学表面铣磨工具20组成。在工作台上安装副工作台14，副工作台14上安装有多点支撑13并放置工件12。工作台16位于机床中心部位，在机床的两侧与工作台16对称安装左床身1和右床身17，左床身1与右床身17互相平行，在左床身1和右床身17上安装左龙门进给传动机构2和右龙门进给传动机构15，在左龙门进给传动机构2和右龙门进给传动机构15上安装左立柱3和右立柱11，在左立柱3和右立柱11上固定横梁6 ；在后进给传动机构19上装有光学表面铣磨工具20用的后滑座滑枕18，光学表面铣磨工具20装在后滑座滑枕18上；横梁6左右两端各装有左进给传动机构5和右进给传动机构9 ；在横梁 6上的左进给传动机构5上装有小磨具光学表面成型与抛光工具4用的左滑座滑枕7，小磨具光学表面成型与抛光工具4装在左滑座滑枕7上；在横梁上的右进给传动机构9上装有能动盘光学表面成型与抛光工具10用的右滑座滑枕8，能动盘光学表面成型与抛光工具10 装在右滑座滑枕8上。本实用新型数控光学加工机床的布置结构的动态工作过程，使用本实用新型数控光学加工机床加工工件须在工作台16上依次放置好副工作台14、多点支撑13和工件12， 然后进行相关操作。本实用新型进行铣磨时，左进给传动机构5带动左滑座滑枕7及小磨具光学表面成型与抛光工具4移动到横梁6左端停止，右进给传动机构9带动右滑座滑枕8及能动盘光学表面成型与抛光工具10移动到横梁6右端停止，左龙门进给传动机构2和右龙门进给传动机构15带动左立柱3右立柱11及其上的横梁6等部件移动到工件上方，工作台16带动副工作台14、多点支撑13和工件12旋转，后进给传动机构19带动后滑座滑枕18及光学表面铣磨工具20在工件12上方作左右移动进行铣磨。铣磨结束后，工作台16停止旋转， 左龙门进给传动机构2和右龙门进给传动机构15带动左立柱3右立柱11及其上的横梁6 等部件移开工件12上方后停止。本实用新型进行抛光时，后进给传动机构19带动后滑座滑枕18及光学表面铣磨工具20移动到横梁6的一端，左龙门进给传动机构2右龙门进给传动机构15带动左立柱 3右立柱11及其上的横梁6等部件移动到工件12上方，工作台16带动副工作台14、多点支撑13和工件12旋转。若使用能动盘光学表面成型与抛光工具10进行抛光，则左进给传动机构5带动左滑座滑枕7及小磨具光学表面成型与抛光工具4移动到横梁6左端停止， 右进给传动机构9带动右滑座滑枕8及能动盘光学表面成型与抛光工具10在工件12上方作左右移动进行抛光；若使用小磨具光学表面成型与抛光工具4进行抛光，则右进给传动机构9带动右滑座滑枕8及能动盘光学表面成型与抛光工具10移动到横梁6右端停止，左进给传动机构5带动左滑座滑枕7及小磨具光学表面成型与抛光工具4在工件12上方作左右移动进行抛光。抛光结束后，工作台16停止旋转，左龙门进给传动机构2右龙门进给传动机构15带动左立柱3右立柱11及其上的横梁6等部件移开工件12上方后停止。若两个抛光工具各自左右移动范围控制在工件12左右两侧，则可以同时使用它们进行抛光而不会相互干涉。以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种数控光学加工机床的布置结构，其特征在于，该布置结构由左床身(1)、左龙门进给传动机构(2)、左立柱(3)、小磨具光学表面成型与抛光工具(4)、左进给传动机构(5)、 横梁(6)、左滑座滑枕(7)、右滑座滑枕(8)、右进给传动机构(9)、能动盘光学表面成型与抛光工具(10)、右立柱(11)、工件(12)、多点支撑(13)、副工作台(14)、右龙门进给传动机构 (15)、工作台(16)、右床身(17)、后滑座滑枕(18)、后进给传动机构(19)和光学表面铣磨工具00)组成，其中在工作台(16)上安装副工作台(14)，副工作台(14)上安装有多点支撑 (13)，并多点支撑(13)上放置工件(12)；工作台(16)位于机床中心部位，工作台(16)对称安装左床身(1)和右床身(17)之间，左床身(1)与右床身(17)互相平行，在左床身(1) 和右床身(17)上安装左龙门进给传动机构(2)和右龙门进给传动机构(15)，在左龙门进给传动机构⑵和右龙门进给传动机构(15)上安装左立柱(3)和右立柱(11)，在左立柱(3) 和右立柱(11)上固定横梁(6)；在后进给传动机构(19)上装有光学表面铣磨工具00)用的后滑座滑枕(18)，光学表面铣磨工具OO)装在后滑座滑枕(18)上；横梁(6)左右两端各装有左进给传动机构( 和右进给传动机构(9)；在横梁(6)上的左进给传动机构(5) 上装有小磨具光学表面成型与抛光工具(4)用的左滑座滑枕(7)，小磨具光学表面成型与抛光工具(4)装在左滑座滑枕(7)上；在横梁(6)上的右进给传动机构(9)上装有能动盘光学表面成型与抛光工具(10)用的右滑座滑枕(8)，能动盘光学表面成型与抛光工具(10) 装在右滑座滑枕(8)上。
2.根据权利要求1所述数控光学加工机床的布置结构，其特征为光学表面铣磨工具 (20)、小磨具光学表面成型与抛光工具(4)和能动盘光学表面成型与抛光工具(10)是相互独立的，并安装在横梁(6)上不同的进给传动机构及滑座滑枕上；在机床的前后方向上，光学表面铣磨工具00)在一侧，小磨具光学表面成型与抛光工具(4)和能动盘光学表面成型与抛光工具(10)在另一侧；在机床的左右方向上，小磨具光学表面成型与抛光工具在一侧 G)，能动盘光学表面成型与抛光工具(10)在另一侧。
专利摘要本实用新型是一种数控光学加工机床的布置结构，包括工作台对称安装在机床的左床身和右床身之间，左右床身互相平行，在左右床身上安装左右龙门进给传动机构，在左右龙门进给传动机构上安装左立柱和右立柱，在左立柱和右立柱上固定横梁；在后进给传动机构上装有光学表面铣磨工具用的后滑座滑枕，光学表面铣磨工具装在后滑座滑枕上；横梁左右两端各装有左进给传动机构和右进给传动机构；在横梁上的左进给传动机构上装有小磨具光学表面成型与抛光工具用的左滑座滑枕，小磨具光学表面成型与抛光工具装在左滑座滑枕上；在横梁上的右进给传动机构上装有能动盘光学表面成型与抛光工具用的右滑座滑枕，能动盘光学表面成型与抛光工具装在右滑座滑枕上。
文档编号B24B13/00GK201970174SQ20102068004
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者伍凡, 周家斌, 孟德惠, 曾志革, 李晓今, 范斌 申请人:中国科学院光电技术研究所