一种多面体反射镜加工专用机床

摘要

本申请涉及多面体反射镜加工的技术领域，公开了一种多面体反射镜加工专用机床，包括机架和活动设置在机架上的主轴，机架上位于主轴的下方固设有工作台，工作台上相对滑动设置有夹持顶座和夹持尾座，夹持顶座上固设有分度头转台，分度头转台和夹持尾座之间设置有用于夹持定位镜片原料的装夹机构，工作台上设置有用于控制夹持顶座和夹持尾座滑动的滑动机构。使用者通过装夹机构将镜片原料夹持定位在分度头转台和夹持尾座之间，铣削加工完镜片原料的一面后，无需拆卸镜片原料，直接通过分度头转台带动镜片原料旋转，连续多面铣削方便，加工效率高。

说明书

技术领域

本申请涉及多面体反射镜加工的领域，尤其是涉及一种多面体反射镜加工专用机床。

背景技术

多面体反射镜是一种利用光线反射原理进行工作的超精密光学元器件，其生产过程通常包括对镜片原料的多面超精密铣削。镜片原料为金属材料，或者由金属基底材料，其外表面通过电化学镀膜以及物理改性的方式制成。

用于加工多面体反射镜的机床通常如图1所示，包括机身1，机身1上活动设置有操作台11和铣削主轴12。铣削主轴12位于操作台11上方，且铣削主轴12用于与铣削刀具相连。操作台11用于承载夹具组件和镜片原料，夹具组件用于将镜片原料固定在操作台11上。铣削主轴12由电机驱动旋转，进而带动铣削刀具旋转，铣削主轴12和操作台11位移至自转的铣削刀具与镜片原料按照指定的路线稳定接触，从而实现镜片原料的单面铣削。

针对上述中的相关技术，发明人认为多面体反射镜的加工需要多面铣削镜片原料，进而需要多次在工作台上拆安镜片原料，存在加工效率低下的缺陷。

发明内容

为了改善多面体反射镜加工效率低下的情况，本申请提供一种多面体反射镜加工专用机床。

本申请提供的一种多面体反射镜加工专用机床采用如下的技术方案：

一种多面体反射镜加工专用机床，包括机架和活动设置在机架上的主轴，所述机架上位于主轴的下方固设有工作台，所述工作台上排列设置有夹持顶座和夹持尾座，所述夹持顶座上固设有分度头转台，所述分度头转台和夹持尾座之间设置有用于夹持定位镜片原料至镜片原料随分度头转台旋转的装夹机构。

通过采用上述技术方案，使用者在主轴上装夹好铣削刀具，将镜片原料放置在分度头转台和夹持尾座之间，并通过装夹机构定位镜片原料，进而通过主轴的位移和铣削刀具的自转实现镜片原料单个待加工面处的铣削加工，使用者可通过分度头转台驱动镜片原料自转至镜片原料的装夹状态改变，从而可在不重新装夹镜片原料的前提下连续加工完镜片原料所有的待加工面，铣削加工方便且加工效率高。

可选的，所述主轴采用空气静压主轴制成，机架上水平滑动设置有纵移座，所述纵移座上竖向滑动设置有升降座，所述主轴通过连接板旋转设置在升降座上，所述升降座和纵移座的滑动均由电机进行控制。

通过采用上述技术方案，主轴的控制精准度高且使用平稳，主轴可在电机的带动下上下位移和定位。

可选的，所述机架上沿垂直于夹持顶座和夹持尾座排列方向的方向设置有静压导轨，所述工作台安装在静压导轨上，所述工作台的滑移由伺服电机和丝杠进行控制。

通过采用上述技术方案，工作台可在伺服电机和丝杠的带动下水平位移和定位，镜片原料与主轴相对位置调节更方便，加工更方便。

可选的，所述机架上沿垂直于夹持顶座和夹持尾座排列方向的方向设置有静压导轨，所述工作台安装在静压导轨上，所述工作台的滑移由直线电机进行控制。

通过采用上述技术方案，工作台可在直线电机和静压导轨的带动下水平位移和定位，镜片原料与主轴相对位置调节更方便，加工更方便。

可选的，所述装夹机构包括与夹持尾座螺纹相连的间距杆，所述间距杆远离夹持顶座的一端延伸至夹持尾座外，所述间距杆远离夹持顶座的一端上固设有间距把手，所述间距杆的另一端旋转连接有顶针，所述顶针远离间距杆的一端延伸至夹持尾座外，所述顶针上设置有用于减小顶针与镜片原料之间的摩擦损伤的柔性保护组件，所述分度头转台上固设有用于与镜片原料嵌合定位的定位块，所述装夹机构还包括用于固定连接定位块和镜片原料的定位螺栓。

通过采用上述技术方案，使用者通过定位块和定位螺栓实现分度头转台和镜片原料的端部的固定相连，进而通过间距把手驱动间距杆旋转，带动顶针至顶针与镜片原料的另一端抵接压紧，从而实现镜片原料的装夹，镜片原料可在分度头转台的驱动下自转，装夹操作简单且固定效果好。

可选的，所述分度头转台靠近夹持尾座的端面上设置有若干油雾喷头，所述油雾喷头用于向镜片原料喷射润滑油雾。

通过采用上述技术方案，铣削加工时有油雾喷头向镜片原料上喷射润滑油雾，有效降低铣削加工点的温度，有效避免粘刀等加工质量问题的出现，冷却均匀且润滑均匀，且无需回收润滑油剂，使用方便。

可选的，所述主轴的数量为两个且沿纵移座的滑动方向排列设置于升降座上。

通过采用上述技术方案，其中一个主轴用于粗铣加工，另一个主轴用于精铣加工，使用者可通过纵移座的滑动切换加工主轴，顺次粗铣和精铣方便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将镜片原料装夹固定在分度头转台和夹持尾座之间，和分度头转台带动镜片原料旋转使得镜片原料在装夹后装夹状态可调节，使用者可一次性铣削加工完镜片原料所有的待加工面，加工方便且加工效率高；

2.通过油雾喷头构筑油雾润滑系统，有效降低铣削时的加工温度，铣削加工的质量高。

附图说明

图1是相关技术的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的实施例一的整体结构示意图。

图3是本申请实施例的实施例一的针对间距杆穿设结构的剖视图。

图4是本申请实施例的实施例一的针对锁止孔内部结构的剖视图。

图5是本申请实施例的实施例一的调节环的整体结构示意图。

图6是本申请实施例的实施例二的滑动机构的结构示意图。

图7是本申请实施例的实施例三的整体结构示意图。

附图标记说明：1、机身；11、操作台；12、铣削主轴；2、机架；21、工作台；22、主轴；23、纵移座；24、升降座；25、静压导轨；3、夹持顶座；31、分度头转台；4、夹持尾座；5、装夹机构；51、间距杆；511、间距把手；52、顶针；53、柔性保护组件；54、定位块；541、锁止孔；55、定位螺栓；6、调节环；61、油雾喷头。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种多面体反射镜加工专用机床。

实施例一

参照图2，一种多面体反射镜加工专用机床包括机架2，机架2上沿自身长度方向滑动设置有纵移座23，纵移座23上竖向滑动设置有升降座24，纵移座23和升降座24的滑动均由电机进行控制。升降座24上旋转设置有主轴22。主轴22通过连接板旋转安装在升降座24上，主轴22由电机驱动自转。主轴22的轴线竖直且采用空气静压主轴制成，主轴22的底端用于与铣削刀具相连，连接方式可以为通过刀盘相连，也可以为通过相互嵌合和螺栓固定相连，但凡是可以起到稳定装夹固定的作用的连接方式即可。主轴22输出端连接的铣刀盘上安装的刀具为人造单点金刚石刀具，或天然单点金刚石刀具。

参考图2，机架2上位于主轴22的下方设置有静压导轨25，静压导轨25的长度方向垂直于夹持顶座3和夹持尾座4的排列方向。工作台21通过安装在静压导轨25上实现与机架2的活动连接，工作台21的滑移由伺服电机和丝杠进行控制。工作台21上沿机架2长度方向排列设置有夹持顶座3和夹持尾座4。夹持顶座3上固设有用于带动镜片原料自转的分度头转台31，分度头转台31和夹持尾座4之间设置有用于夹持定位镜片原料的装夹机构5，镜片原料被夹持固定时镜片原料的轴线平行于机架2长度方向。

使用者需要加工多面体反射镜时，将镜片原料以轴线水平的状态放置在分度头转台31和夹持尾座4之间，并通过装夹机构5夹持固定镜片原料。主轴22下移至铣削刀具与镜片原料接触，铣削刀具自转的同时主轴22水平位移，从而铣削出单个加工面。进而复位主轴22，通过分度头转台31带动镜片原料自转至另一待加工表面正对主轴22，并再次通过主轴22的位移和铣削刀具的自转铣削加工该表面。再以相同的方式将剩余待加工表面铣削加工完毕，即可完成多面体反射镜的铣削加工，无需多次拆装镜片原料，铣削精准度高且加工效率高。

参考图3，装夹机构5包括穿设在夹持尾座4上且与夹持尾座4螺纹相连的间距杆51，间距杆51的轴向平行于机架2的长度方向。间距杆51远离夹持顶座3的一端延伸至夹持尾座4外，间距杆51远离夹持顶座3的一端上固设有间距把手511。间距杆51的另一端旋转连接有顶针52，顶针52的旋转中心线和轴线均平行于机架2长度方向。顶针52远离间距杆51的端部延伸至夹持尾座4外，顶针52端面可以是圆锥形状，也可以是平面，也可以是球面，但凡是可以起到稳定限位镜片原料的作用的结构即可。

参考图3，顶针52上设置有柔性保护组件53，柔性保护组件53用于减小顶针52与镜片原料之间的摩擦损伤。柔性保护组件53可以为与顶针52固定相连的海绵块，也可以为套设在顶针52端部上的橡胶制锥形套，但凡是可以起到避免顶针52和镜片原料相互磨损的作用的结构即可，本实施例中选用套设在顶针52上的橡胶制锥形套。

参考图4，分度头转台31上通过螺栓固定连接有定位块54，定位块54用于和预先开设在镜片原料上的定位孔嵌合。装夹机构5还包括用于固定连接定位块54和镜片原料的定位螺栓55，镜片原料上预先开设有用于供定位螺栓55穿移的穿移孔，定位块54的端面上设置有用于和定位螺栓55螺纹连接的锁止孔541。

使用者先将镜片原料与定位块54嵌合，将定位螺栓55穿过穿移孔，并螺纹连接定位螺栓55和锁止孔541；通过转动间距把手511来驱动间距杆51滑动，间距杆51带动顶针52滑移至锥形套与镜片原料抵接压紧，从而实现镜片原料在夹持尾座4和分度头转台31之间的夹持定位。需要拆卸镜片原料时，通过反转间距把手511来复位顶针52，进而拆卸定位螺栓55和镜片原料即可。镜片原料装夹方便，且装夹固定的稳定性好。

参考图5，分度头转台31上通过支架架设有调节环6，调节环6的轴线与顶针52的轴线重合，调节环6通过螺栓与分度头转台31可拆卸式固定相连。调节环6上环绕固设有若干油雾喷头61，油雾喷头61用于向镜片原料上喷射润滑油雾。油雾喷头61的数量可以为四个，也可以为八个，但凡是可以起到所有油雾喷头61的复合喷射范围可完全覆盖镜片原料外表面的作用的数量即可，本实施例中选用六个。

加工镜片原料时，油雾喷头61向镜片原料上喷射润滑油雾，润滑油雾在冷却镜片原料的同时，通过与切屑的混合来加快切屑的沉降，有效降低切屑影响铣削质量的可能性。

本申请实施例的实施例一的一种多面体反射镜加工专用机床的实施原理为：手动嵌合镜片原料和定位块54，通过定位螺栓55固定连接镜片原料和定位块54，转动间距把手511至顶针52和分度头转台31卡合固定镜片原料，通过主轴22的位移和铣削刀具的自转完成镜片原料单面的铣削加工，进而通过分度头转台31带动镜片原料自转，再通过主轴22和铣削刀具铣削加工，如此往复完成多面体反射镜的连续加工，铣削质量不易因镜片原料反复装夹而降低，加工方便且效率高。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，参考图6，工作台21的滑移由直线电机和静压导轨进行控制，控制方便且控制精准度高。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，参考图7，纵移座23的滑动方向平行于机架2的长度方向，主轴22的数量为两个且沿机架2宽度方向排列设置在升降座24上，其中一个主轴22用于精铣加工，另一个主轴22用于粗铣加工。使用者可通过纵移座23的滑动和两主轴22实现顺次粗铣和精铣，加工效率高。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。