一种阵列模仁车削治具的制作方法

本实用新型涉及车削加工工艺设备领域，尤其涉及一种阵列模仁车削治具。

背景技术：

对于阵列模仁的加工，传统的加工方式是采用cnc设备铣削完成，然而,即使采用超精密cnc设备进行加工，产品的在光洁度、粗糙度和面精度等方面也已无法满足市场要求，产品偏离设计值较多，虽能通过软件进行补正，但补正需要重写程式，操作费时费力。

相对于采用超精密cnc设备加工阵列模仁，由于超精密车床采用车削的加工方式，以及车削刀具与铣削刀具的差异，采用超精密车床加工阵列模仁，能大幅度地提高产品的光洁度、粗糙度和面精度。然而阵列工件存在多个球面或者非球面,且多个球面或者非球面是不同心的，直接利用车床回旋的方式加工工件是无法准确有效地定位工件所需要加工的球面或者非球面的中心的，如此会导致车床无法对工件进行全面的加工。

技术实现要素：

本实用新型的实施方式提供一种阵列模仁车削治具，以解决现有的车床无法准确有效地定位工件所需要加工的球面或者非球面的中心的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种阵列模仁车削治具，其包括多个对位层与容置层,多个对位层堆叠设置,并多个对位层的中轴线间距平行,且多个对位层的中轴线能与同一直线相交，容置层位于多个对位层上,并具有容置槽，多个对位层的中轴线垂直穿过容置槽的槽底，其中容置槽容置待车削工件,多个对位层定位待车削工件上的待车削阵列坐标中的每一个坐标。

根据本实用新型的一实施方式，上述对位层的数量大于或者等于待车削工件上的待车削阵列坐标的每列坐标的坐标数量。

根据本实用新型的一实施方式，上述每列坐标中的每个坐标位于多个对位层中的一个对位层的中轴线上。

根据本实用新型的一实施方式，上述相邻的每两个对位层的中轴线之间的垂直距离相等。

根据本实用新型的一实施方式，上述待车削工件贴合于容置槽相对的两个槽壁，并能于容置槽中移动，容置层还具有至少两个定位孔，至少两个定位孔分别贯穿容置槽相对的另两个槽壁，并相互对应。

根据本实用新型的一实施方式，还包括限位孔，限位孔位于容置槽的槽底，并垂直贯穿多个对位层。

根据本实用新型的一实施方式，上述限位孔由容置槽的槽底的一侧向另一侧径直延伸，并限位孔的延伸方向与待车削工件于容置槽中的移动方向相同。

根据本实用新型的一实施方式，上述待车削工件朝向槽底的表面具有螺孔，容置于容置槽的待车削工件的螺孔与限位孔相对。

根据本实用新型的一实施方式，上述容置层还具有多个第一避空槽，多个第一避空槽位于容置槽的一侧，并与容置槽连通。

根据本实用新型的一实施方式，上述容置层还具有第二避空槽，第二避空槽位于容置槽的槽底的周缘。

在本实用新型的实施方式中，本实用新型的一种阵列模仁车削治具，其具有堆叠设置的多个对位层，通过多个对位层能实现对待车削工件上的待车削阵列坐标中的每一个坐标进行准确有效的定位，使车床能准确地车削待车削工件，于待车削工件上形成球面或者非球面，使产品的面精度、光洁度、粗糙度有效提高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性本实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的阵列模仁车削治具的示意图；

图2是本实用新型的待车削工件于阵列模仁车削治具中的示意图；

图3是本实用新型待车削工件于阵列模仁车削治具中车削后的效果图；

图4是本实用新型待车削工件于阵列模仁车削治具中车削后的另一效果图；

图5是本实用新型的阵列模仁车削治具于车床上的剖视图；

图6是本实用新型的阵列模仁车削治具的另一示意图；

图7是本实用新型的阵列模仁车削治具的又一示意图；

图8是本实用新型的待车削工件的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本实用新型的一实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本实用新型中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,其是本实用新型的阵列模仁车削治具的示意图。如图所示，本实施方式中，阵列模仁车削治具1具有容置层11与多个对位层13，容置层11与多个对位层13堆叠设置，并容置层11位于多个对位层13上。容置层11具有容置槽110，容置槽110位于容置层11背离多个对位层13的一侧。堆叠设置的多个对位层13的中轴线是间距平行的，即多个对位层13的中轴线相互平行且不重合，此外，每个对位层13的中轴线垂直穿过容置槽110的槽底1101。

一并参阅图2、图3、图4与图5，其是待车削工件于阵列模仁车削治具中的示意图、待车削工件于阵列模仁车削治具中车削后的两个效果图以及阵列模仁车削治具于车床上的示意图。本实施方式阵列模仁车削治具1设置于车床3的转轴31上，通过调整阵列模仁车削治具1的位置，能使阵列模仁车削治具1的每一个对位层13的中轴线与转轴31的中轴线重合。容置槽110用于容置待车削工件2，当待车削工件2容置于容置槽110中，待车削工件2贴合于容置槽110相对的两个槽壁1102(如图2所示)，然每个对位层13的中轴线是垂直穿过容置槽110的槽底1101的，因而每个对位层13的中轴线也是垂直于待车削工件2的。如此，当多个对位层13中的一个对位层13的中轴线与转轴31的中轴线重合，其中轴线穿过待车削工件2的一坐标。此时，中轴线与转轴31的中轴线重合的车削刀具(图中未示出)也对应待车削工件2上的同一坐标，转轴31通过治具1带动待车削工件2旋转并水平靠近车削刀具，使车削刀具抵于旋转的待车削工件2的表面，即能在待车削工件2表面一坐标实现球面加工。当然也可为非球面加工。

同理，通过调整多个对位层13中的其它对位层13的中轴线与转轴31的中轴线重合，则转轴31与车削刀具能逐个定位待车削工件2上的每一个对位层13的中轴线所穿过的坐标，进而车削刀具能在待车削工件2上的每一个对位层13的中轴线所穿过的坐标进行球面加工。

进一步地，本实施方式的多个对位层13的中轴线能与同一直线相交，即相互平行且不重合的多个对位层13的中轴线经过同一直线。当待车削工件2容置于容置槽110中时，多个对位层13的中轴线垂直穿过待车削工件2，且于待车削工件2的表面排成一列或者一排，换句话说，待车削工件2上的每列或者每排坐标中的每个坐标位于多个对位层13中的一个对位层13的中轴线上。如此，通过分别调整多个对位层13的中轴线与转轴31的中轴线重合，能分别定位待车削工件2上的一列或者一排坐标，进而车削刀具能在待车削工件2上加工形成一列或者一排球面(如图3所示)。

更进一步地，本实施方式的多个对位层13中，相邻的每两个对位层13的中轴线之间的垂直距离相等，即于待车削工件2的表面排成一列或者一排的多个对位层13的中轴线中，每相邻的两条中轴线之间的间距相等。如此，车削刀具于待车削工件2表面上加工形成的一列球面是间隔均匀的。当然，相邻的每两个对位层13的中轴线之间的垂直距离能依照实际需求调整，以调整待车削工件2表面上形成的一列球面中的球面之间的间隔距离。

更进一步地，当待车削工件2贴合于容置槽110相对的两个槽壁1102而容置于容置槽110中时，待车削工件2还能于容置槽110中移动，且待车削工件2的移动方向与其贴合的槽壁1102平行。具体地，容置层11还具有至少二个定位孔111，至少二个定位孔111分别贯穿容置槽110的另两个相对的槽壁1103，并相互对应。二个定位孔111内具有螺纹，通过在二个定位孔111中分别设置螺丝，能锁紧于容置槽110中移动至任意位置的待车削工件2，以定位待车削工件2于容置槽110中的位置。如此，当待车削工件2的一列或者一排球面加工形成后，松动至少二个定位孔111中的螺丝，移动待车削工件2，再拧紧至少二个定位孔111中的螺丝以锁紧移动后的待车削工件2，使多个对位层13的中轴线穿过待车削工件2上的另一列或者一排坐标，进而车削刀具能完成另一列或者一排球面的加工。重复上述步骤，即能在待车削工件2上准确有效地加工形成阵列球面21(如图4所示)，使产品的光洁度、粗糙度和面精度得到提高。

下面详述多个对位层的结构，一并参阅图5与图6，图6是本实用新型的阵列模仁车削治具的另一示意图。如图所示，本实施方式的阵列模仁车削治具1的每个对位层13的形状为圆柱体，且对位层13的数量与待车削工件2上的待车削阵列坐标的每列或者每排坐标的坐标数量相对应，即待车削工件2上加工后形成的阵列球面21中的一列或者一排球面的球面数量与对位层13的数量相等。

具体地，堆叠设置对位层13的数量为六个，六个对位层13分别为第一对位层131、第二对位层132、第三对位层133、第四对位层134、第五对位层135与第六对位层136，并第一对位层131、第二对位层132、第三对位层133、第四对位层134、第五对位层135与第六对位层136依照与容置层11之间的距离大小依序堆叠，且第一对位层131与容置层11之间的距离大于第二对位层132、第三对位层133、第四对位层134、第五对位层135以及第六对位层136与容置层11之间的距离。而待车削工件2上加工后形成的阵列球面21中的一列或者一排阵列球面包括第一球面211、第二球面212、第三球面213、第四球面214、第五球面215与第六球面216。其中第一对位层131、第二对位层132、第三对位层133、第四对位层134、第五对位层135与第六对位层136的中轴线分别穿过第一球面211、第二球面212、第三球面213、第四球面214、第五球面215与第六球面216的中心。当然，对位层13的数量可为五层或者更少，也可为七层或者更多，以使本实施方式的阵列模仁车削治具1能定位待车削阵列坐标的每列坐标的坐标数量更多或者更少的待车削工件2，提高本实施方式的阵列模仁车削治具1的适用范围。

当在调整第一对位层131的位置，使其中轴线与车床3的转轴31的中轴线重合时，通过分中表进行监测。具体地，车床3通过真空盘或者磁芯吸盘将阵列模仁车削治具1吸附于转轴31上(如图5所示)，转轴31带动阵列模仁车削治具1旋转，于阵列模仁车削治具1旋转的过程中将分中表的表笔贴于第一对位层131的侧表面，同时移动阵列模仁车削治具1的位置，使第一对位层131的中轴线与转轴31的中轴线重合。当第一对位层131的中轴线未与转轴31的中轴线重合时，其侧表面中，有靠近转轴31的中轴线的近心一侧以及远离转轴31的中轴线的远心一侧，在其转动时，贴于其侧表面的表笔与近心一侧接触时，表笔靠近转轴31的中轴线，与远心一侧接触时，表笔远离转轴31的中轴线，因而表笔相对于转轴31的中轴线随第一对位层131的侧表面不断晃动，使得分中表的指针晃动。相反地，当第一对位层131的中轴线与转轴31的中轴线重合时，其侧表面的任意一点到转轴31的中轴线的垂直距离都等于其径向截面的半径长度，在其转动时，贴于其侧表面的表笔不会相对于转轴31移动，分中表的指针也不再晃动，且指针指向零值。故当分中表的指针静止于零值时，即说明第一对位层131的中轴线与转轴31的中轴线重合。同理，能通过分中表确定第二对位层132、第三对位层133、第四对位层134、第五对位层135与第六对位层136的中轴线是否与转轴31的中轴线重合。其中的分中表为万分表，当然也可为千分表或者百分表。

接着详述容置层的结构，一并参阅图1、图7与图8，图7是是本实用新型的阵列模仁车削治具的又一示意图，图8是待车削工件的示意图。如图所示，本实施方式的阵列模仁车削治具1还具有限位孔15，限位孔15位于容置槽110的槽底1101，并垂直贯穿多个对位层11。而待车削工件2朝向槽底1101的表面具有螺孔22，当待车削工件2容置于容置槽110时，其螺孔22与限位孔15相对且连通。当至少二个定位孔111中的螺丝锁紧待车削工件2后，以螺丝由限位孔15穿入并与螺孔22对位，拧紧螺丝即能将待车削工件2锁附于容置槽110中，避免阵列模仁车削治具1设置于转轴31时，待车削工件2于容置槽110中脱落。

进一步地，限位孔15是由容置槽110的槽底1101的一侧向另一侧径直延伸的，且其延伸方向与待车削工件2于容置槽110中的移动方向相同。如此，待车削工件2于容置槽110移动后，也能通过限位孔15穿入螺丝锁附待车削工件2，使之紧贴于容置槽110的槽底1101。

更进一步地，本实施方式的容置层11还具有多个第一避空槽112，多个第一避空槽112设置于容置槽110的一侧，并位于容置槽110的两个槽壁1102与另两个槽壁1103的相交处。具体地，本实施方式的容置槽110的形状为长方形，第一避空槽112的数量为四个，每个第一避空槽112位于容置槽110的一个角，并与容置槽110连通，以避免在容置槽110移动待车削工件2时，待车削工件2无法移动至与槽壁1103贴合的位置，如此能使待车削工件2的边缘上坐标也能被定位，并为车削刀具加工形成球面。当然，其中容置槽110的两个槽壁1103也可为弧面其它形状。

更进一步地，本实施方式的容置层11还具有第二避空槽113，第二避空槽113位于容置槽110的槽底1101的周缘，且第二避空槽113的槽底相对于容置槽110的槽底1101更靠近第一对位层131背离容置层11的表面，以避免待车削工件2朝向容置槽110的槽底1101的表面无法贴合于容置槽110的槽底1101。

综上所述，本实用新型提供的一种阵列模仁车削治具，其包括容置层与堆叠设置的多个对位层，容置层位于多个对位层上，将待车削工件容置于容置层的容置槽内，并将阵列车削治具设置于车床上，再通过多个对位层定位待车削工件上的待车削阵列坐标中的每一个坐标，使车削刀具能于待车削工件上准确有效地加工形成阵列球面或者非球面，能使阵列模仁的光洁度、粗糙度和面精度得到有效提高。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施方式进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。