专利名称：：精密加工机床及上端底板的制造方法
技术领域：
：本发明涉及机床领域，尤其涉及一种精密加工机床及上端底板的制造方法。
背景技术：
：现代社会精密加工已经广泛运用在机械加工领域中，精密加工的加工精度是判断一个国家的制作水平的重要标志。在精密加工机床的设计中，怎样提高机床的加工精度是需要考虑的最主要因素。现有的精密加工机床包括机架、加工装置以及工作平台。精密加工机床在加工工件时，将工件固定在工作平台上，加工装置对工件进行加工。针对工件的同一平面进行加工时，需要在工作平台下设置移动装置，移动装置使工作平台在水平面上移动，从而带动工件的移动，这样加工装置可以加工到工件同一平面的各个部位。如图1所示，现有的移动装置多采用堆叠式移动装置，在工作平台1下方设置有上端底板2，上端底板2上设有沿X方向的X导轨3，上端底板2下方还设有沿Y方向的Y导轨4，X方向与Y方向垂直。工作平台1在上端底板2上，可通过X导轨3沿X方向移动；上端底板2可通过Y导轨4沿Y方向移动，并带动工作平台1一起沿Y方向直线移动。这样通过X导轨3和Y导轨4，可以实现工作平台1在水平面上移动。上端底板2—方面承载着工作平台1和待加工工件，另一方面受到环境中温度和湿度的影响，这些都会导致上端底板产生变形。现有的上端底板2多采用铝合金、钢材等金属材料。铝合金密度较小轻，可以减轻下层的负荷，但是铝合金的刚性低，容易受负荷而发生变形。钢材具有较高的刚性和承载能力，但钢材的密度大，对下层的负荷较大，而其容易受环境的影响，发生变形，易氧化腐蚀。当激光精密加工机床加工薄型钢板时，加工装置上的激光头根据预先输入机床中的图形和计算的加工路径，向薄型钢板发射激光，加工出预想的形状。由于上端底板的变形会对工作平台产生影响，工作平台又使固定在其上的薄型钢板产生变形，激光对工件加工的位置和形状都会产生偏差，从而严重影响激光精密加工机床的加工精度。
发明内容本发明实施例提供了一种精密加工机床及上端底板的制造方法，以减少温度、湿度、外界应力等环境变化对精密加工机床上端底板形变量的影响，提高精密加工机床的加工精度。为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种精密加工机床，包括机架，安装在所述机架上的加工装置，所述加工装置下方设有工作平台，所述工作平台连接移动装置，所述移动装置包括上端底板，所述上端底板上设有导轨，所述工作平台沿所述导轨直线运动，所述上端底板为高刚性低变形量石质材料。本发明的实施例还提供了一种上端底板的制造方法，其包括如下步骤提供高刚性低变形量石质材料的矩形平板初胚，所述初胚的尺寸比所述上端底板所需尺寸稍大；将所述初胚加工为设有导轨安装凸台的半成品；将所述半成品精加工为所需尺寸。由于本发明实施例的精密机床的上端底板采用了高刚性低变形量石质材料，温度、湿度、外界应力等环境变化对精密加工机床上端底板形变量的影响，从而提高了精密加工机床的加工精度。图l是现有的精密加工机床的局部立体结构示意图2是本发明实施例精密加工机床的结构示意图3是本发明实施例精密加工机床的局部分解结构示意图4是本发明实施例精密加工机床中上端底板的结构示意图5是本发明实施例上端底板的制造方法的流程图。具体实施例方式下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。参见图2,为本发明实施例精密加工机床的结构示意图。精密加工机床，包括机架10,安装在机架10上的加工装置20,加工装置20下方设有工作平台40,工作平台40连接移动装置30，移动装置30包括上端底板31(如图3所示)，上端底板31为高刚性低变形量石质材料。由于上端底板31采用了高刚性低变形量石质材料，减少了环境对上端底板31的影响，不易变形，从而减小了对工作平台40的影响。当工件固定在工作平台40上，加工装置20对工件加工时，工件所受的影响也很小，最终提高了机床对工件的加工精度。本发明实施例中，高刚性低变形量石质材料为花岗岩。花岗岩由于经过了大自然长期的天然时效，组织结构均匀，线胀系数极小，内应力完全消失，不易变形，不受恒温条件阻止，在常温下也能保持测温量精度，极大的提高了机床的加工精度。此外花岗岩的刚性高，耐磨性强，不怕酸，碱液物侵蚀，不会生锈，不必涂油，不易粘微尘，维护，保养方便简单，使用寿命长，这些优良的特性都非常符合于精密机床的加工要求。这里高刚性低变形量石质材料也可为其他材料，只要满足高刚性低变形量，可以应用于精密加工机床的材料均属于本发明的保护范围。如表2-l所示，为花岗岩、铝合金、钢材的密度和线膨胀系数的对比。从表中可以看出，花岗岩的密度较小，线膨胀系数小，利用花岗岩制成的上端底板，对下层的负荷轻，同时受环境温度和湿度影响小，因此不易变形，稳定性高。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2-l参见图3,为本发明实施例精密加工机床的局部分解结构示意图。工作平台40的下方设有上端底板31,上端底板31上设有两根X导轨32，工作平台40对应X导轨32的位置装设有X滑块34，X滑块34与X导轨32配合，并沿X导轨32滑动。上端底板31的下方设有承台36，承台36的下方装设有Y滑块35,Y滑块35与Y导轨33配合，并沿Y导轨33滑动，Y导轨33固定在机架IO(如图2所示)上。X导轨32与Y导轨33垂直，工作平台40在上端底板31上，可通过X导轨32沿X方向移动；承台36可通过Y导轨33沿Y方向移动，并带动上端底板31,上端底板31再带动工作平台40—起沿Y方向直线移动。这样工作平台40通过X导轨32和Y导轨33在水平面上滑动，满足才几床对工件同一平面的各个部4立的加工。参见图4，为本发明实施例精密加工机床中上端底板的结构示意图。上端底板31为矩形平板，矩形平板上设有导轨安装凸台311，还设有用于放置线路和配件的U型凹槽312。导轨安装凸台311表面平整光滑，便于安装X导轨32(如图3所示)，使导轨32的位置精确，误差小，从而减少了滑动过程中对工作平台40的影响，提高了加工精度。导轨安装凸台311可为一个，使两条X导轨32均装:&在同一导轨安装凸台311上，也可为两个导轨安装凸台311,两条X导轨32分别设在不同的导轨安装凸台311上，提高X导轨32的安装精度。U型凹槽312用于放置机床的线路和相关配件，防止机床在移动过程中压断或损伤线路或其他配件，也确保了加工过程的顺利进行。矩形平板上还设有多个用于固定X导轨32和其他元件的螺栓孔313。参见图5,为本发明实施例上端底板的制造方法的流程图。上端底板31的制造方法，包括如下步骤步骤S501,探测高刚性低变形量石质原材料表面及内部有无裂缝；本发明实施例中的高刚性低变形量石质原材料为花岗岩，也可以为其他任何满足高刚性低变形量的石质材料。有裂缝的原材料在加工过程中可能损坏，加工后的寿命也都会受到影响。因此需要通过探测选取无裂缝的原材料。步骤S502,选定无裂缝的原材料后，使用锯床将原材料锯成矩形平板；此时的矩形平板与上端底板31最终所需加工的形状大致相同，矩形平板的尺寸大于所需的尺寸，其目的是为了方便进一步的加工。步骤S503,利用龙门刨床，将矩形平板切削成比所需尺寸稍大的矩形平板初胚。切削过程中，需要使用大量的切削液，带走切削时产生的细屑。步骤S501到S503为上端底板31的矩形平斧反初胚的加工过程，使上端底板31的尺寸接近于所需尺寸，为进一步的加工做准备。步骤S504，利用磨床在矩形平板初胚上研磨，使上端底板31的尺寸误差为O.Ol-O.lmm;步骤S505,将导轨安装凸台311粘附在上端底板31上。导轨安装凸台311为预先加工完成的具有一定厚度的面板，粘附在上端底板31上，形成导轨安装凸台311。上述步骤S504和步骤S505，可替换为利用磨床在矩形平板初胚上研磨出导轨安装凸台311,并使上端底板31的尺寸误差为O.Ol-O.lmm。磨床在需要留出导轨安装凸台311的位置的周围研磨，使导轨安装凸台311所在位置的高度高于周围的高度，从而形成导轨安装凸台311。这样的加工方法相比与上述方法节省了工序，但是却增加了加工的难度。在实际生产中，根据不同的需要和生产条件，采取不同的加工方法。上述步骤S504和步骤S505及其替换步骤，可将上端底板31加工为半成品。步骤S506，在半成品上开出用于放置线路和配件的U型凹槽312;U型凹槽312的加工方式是，在上端底板31上利用穴钻切削两个孔洞，再将两孔洞之间利用锯床延一孔洞切线位置切除两孔洞之间的材料，形成U型凹槽312。步骤S507,利用穴钻在半成品上钻出多个螺栓孔313，螺栓孔313用于固定导轨和其他元件。步骤S508,将半成品表面清洗除尘；步骤S509,保持室温20士2。C的恒温下，搭配电子水平仪检查，利用手工研磨^f吏上端底板31的加工误差为0.002-0.010mm;如使用铝合金加工，因其加工产生的切屑遇水会产生粘沾性，损坏研磨的砂轮，所有只能使用铣床加工，但是铣床的加工精度只能达到0.02mm;使用钢材虽然能使用磨床加工，但磨床对钢材的加工精度最高只能达到0.005-0.008mm，加上其他环境因素，只会使加工误差增加。步骤S510，利用激光干涉仪检测，确认误差在上述0.002-0.010mm内。整个切削、钻孔和研磨的过程中，都需要大量的切削液，来冲刷带走切屑。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。权利要求1.一种精密加工机床，其特征在于，包括机架，安装在所述机架上的加工装置，所述加工装置下方设有工作平台，所述工作平台连接移动装置，所述移动装置包括上端底板，所述上端底板上设有导轨，所述工作平台沿所述导轨直线运动，所述上端底板为高刚性低变形量石质材料。2、根据权利要求1所述的精密加工机床，其特征在于，所述高刚性低变形量石质材料为花岗岩。3、根据权利要求1所述的精密加工机床，其特征在于，上端底板为矩形平板，所述矩形平板上设有两个导轨安装凸台。4、根据权利要求3所述的精密加工机床，其特征在于，所述矩形平板上还设有用于放置线路和配件的U型凹槽。5、根据权利要求3所述的精密加工机床，其特征在于，所述矩形平板上还设有多个用于固定所述导轨和其他元件的螺栓孔。6、一种上端底板的制造方法，其包括如下步骤提供高刚性低变形量石质材料的矩形平板初胚，所述矩形平板初胚的尺寸比所述上端底板所需尺寸稍大；将所述矩形平板初胚加工为设有导轨安装凸台的半成品；将所述半成品精加工为所需尺寸。7、根据权利要求6所述的上端底板的制造方法，其特征在于，所述高刚性低变形量石质材料为花岗岩。8、根据权利要求6所述的上端底板的制造方法，其特征在于，所述提供高刚性低变形量石质材料的矩形平板初胚的步骤，进一步包括探测所述高刚性低变形量石质原材料表面及内部有无裂缝；选定无裂缝的原材料后，使用锯床将原材料锯成矩形平板；利用龙门刨床，将所述矩形平板切削成比所需尺寸稍大的矩形平板初胚。9、根据权利要求6所述的上端底板的制造方法，其特征在于，所述将所述初胚加工为设有导轨安装凸台的半成品的步骤，进一步包括利用磨床在所述矩形平板初胚上研磨，使所述上端底板的尺寸误差为0.01-0.1mm;将所述导轨安装凸台粘附在所述上端底板上。10、根据权利要求6所述的上端底板的制造方法，其特征在于，所述将所述半成品精加工为所需尺寸的步骤，进一步包括将所述半成品表面清洗除尘；保持室温20士2。C的恒温下，搭配电子水平仪检查，利用手工研磨使所述上端底才反的加工误差为0.002-0.010mm;利用激光干涉仪4企测，确认误差在所述0.002-0.010mm内。11、根据权利要求IO所述的上端底板的制造方法，其特征在于，还包括利用穴钻在所述半成品上钻出多个螺栓孔的步骤，所述螺栓孔用于固定导轨和其他元件。全文摘要本发明提供了一种精密加工机床，包括机架，安装在所述机架上的加工装置，所述加工装置下方设有工作平台，所述工作平台连接移动装置，所述移动装置包括上端底板，所述上端底板上设有导轨，所述工作平台沿所述导轨直线运动，所述上端底板为高刚性低变形量石质材料。还提供了一种上端底板的制造方法，由于本发明实施例的精密机床的上端底板采用了高刚性低变形量石质材料，温度、湿度、外界应力等环境变化对精密加工机床上端底板形变量的影响，从而提高了精密加工机床的加工精度。文档编号B23Q1/01GK101284357SQ20081006739公开日2008年10月15日申请日期2008年5月27日优先权日2008年5月27日发明者彭信翰,汤海林申请人:深圳市木森科技有限公司