利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2013105024775
申请人: 吉林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其包括电主轴系统和床身支撑台(10),电主轴系统固定于床身支撑台(10)上,电主轴系统包括旋转执行机构、横向辅助运动系统、挡块Ⅰ(8)、挡块Ⅱ(84)和主轴箱(4),主轴箱(4)嵌套固定在旋转执行机构外侧,挡块Ⅰ(8)和挡块Ⅱ(84)垂直安置在横向辅助运动系统的两侧,旋转执行机构垂直安置在横向辅助运动系统的上方;其特征在于,该离轴光学曲面动平衡超精密车削机床还包括横向传动系统和纵向传动系统,横向传动系统垂直安装于纵向传动系统上方;其中,所述横向传动系统包括刀架系统、曲柄拨叉机构、齿轮传动机构和进给箱(13),刀架系统平行安置于曲柄拨叉机构一侧,齿轮传动机构平行安置于刀架系统的下方,进给箱(13)安置于刀架系统、曲柄拨叉机构和齿轮传动机构的外侧;所述纵向传动系统固定于床身支撑台(10)上,且纵向传动系统与电主轴系统相垂直。

2.按照权利要求1所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述横向传动系统的刀架系统包括刀架Ⅰ(12)、调高垫片Ⅰ(76)、金刚石车刀Ⅰ(77)、刀架Ⅱ(17)、调高垫片Ⅱ(74)、金刚石车刀Ⅱ(75)、静压导轨固定部分Ⅱ(18)、静压导轨运动部分Ⅱ(34)和静压导轨运动部分Ⅲ(32),所述刀架Ⅰ(12)与静压导轨运动部分Ⅱ(34)固定,刀架Ⅱ(17)与静压导轨运动部分Ⅲ(32)固定,刀架Ⅰ(12)上安装有金刚石车刀Ⅰ(77)和调高垫片Ⅰ(76),刀架Ⅱ(17)上安装有金刚石车刀Ⅱ(75)和调高垫片Ⅱ(74),静压导轨运动部分Ⅱ(34)和静压导轨运动部分Ⅲ(32)均与静压导轨固定部分Ⅱ(18)活动连接;所述刀架系统通过静压导轨固定部分Ⅱ(18)与进给箱(13)固定连接。

3.按照权利要求1所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述横向传动系统的曲柄拨叉机构包括曲柄机构、拨叉机构、支撑板Ⅰ(37)、支撑板Ⅱ(38)、开口销Ⅲ(39)、开口销Ⅳ(58)和滑块支撑架(55),其中,拨叉机构固定于曲柄机构末端,支撑板Ⅰ(37)、支撑板Ⅱ(38)、开口销Ⅲ(39)和开口销Ⅳ(58)固定于曲柄机构的首端,滑块支撑架(55)嵌套在曲柄机构上;所述曲柄拨叉机构通过滑块支撑架(55)、支撑板Ⅰ(37)和支撑板Ⅱ(38)与进给箱(13)螺纹连接。

4.按照权利要求3所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,

所述曲柄机构包括手柄Ⅰ(20)、手柄Ⅱ(21)、棱柱副Ⅰ(35)、棱柱副Ⅱ(60)、拉伸弹簧Ⅰ(36)、拉伸弹簧Ⅱ(61)、长连杆Ⅰ(40)、长连杆Ⅱ(24)、开口销Ⅰ(62)、开口销Ⅱ(59)、开口销Ⅴ(41)、开口销Ⅵ(57)、开口销Ⅶ(46)、开口销Ⅷ(43)、短连杆Ⅰ(42)、短连杆Ⅱ(56)、滑块连接件Ⅱ(44)、滑块连接件Ⅰ(45)、连接轴Ⅰ(47)、连接轴Ⅱ(48)、长铰链轴Ⅰ(22)、长铰链轴Ⅱ(23)、铰链轴Ⅰ(25)、铰链轴Ⅱ(26)、铰链轴Ⅳ(27)、铰链轴Ⅲ(28);其中,所述手柄Ⅰ(20)与长连杆Ⅰ(40)通过棱柱副Ⅰ(35)、拉伸弹簧Ⅰ(36)和开口销Ⅰ(62)活动连接,拉伸弹簧Ⅰ(36)嵌套在棱柱副Ⅰ(35)的一侧;长连杆Ⅰ(40)通过长铰链轴Ⅰ(22)和开口销Ⅲ(39)与支撑板Ⅰ(37)和支撑板Ⅱ(38)活动链接,短连杆Ⅰ(42)通过开口销Ⅴ(41)和铰链轴Ⅰ(25)与长连杆Ⅰ(40)活动连接,连接轴Ⅰ(47)穿过滑块支撑架(55)上方的通孔,连接轴Ⅰ(47)通过滑块连接件Ⅰ(45)与短连杆Ⅰ(42)活动连接,滑块连接件Ⅰ(45)与短连杆Ⅰ(42)通过开口销Ⅶ(46)和铰链轴Ⅲ(28)活动连接,滑块连接件Ⅰ(45)与连接轴Ⅰ(47)通过销钉活动连接;手柄Ⅱ(21)与长连杆Ⅱ(24)通过棱柱副Ⅱ(60)、拉伸弹簧Ⅱ(61)和开口销Ⅱ(59)活动连接,拉伸弹簧Ⅱ(61)嵌套在棱柱副Ⅱ(60)的一侧;长连杆Ⅱ(24)通过长铰链轴Ⅱ(23)和开口销Ⅳ(58)与支撑板Ⅰ(37)和支撑板Ⅱ(38)活动链接,短连杆Ⅱ(56)通过开口销Ⅵ(57)和铰链轴Ⅱ(26)与长连杆Ⅱ(24)活动连接,连接轴Ⅱ(48)穿过滑块支撑架(55)上方的通孔,连接轴Ⅱ(48)通过滑块连接件Ⅱ(44)与短连杆Ⅱ(56)活动连接,滑块连接件Ⅱ(44)与短连杆Ⅱ(56)通过开口销Ⅷ(43)和铰链轴Ⅳ(27)活动连接,滑块连接件Ⅱ(44)与连接轴Ⅱ(48)通过销钉活动连接;所述手柄Ⅰ(20)和手柄Ⅱ(21)分别嵌套在进给箱(13)一侧的上下两个“7”字形孔中。

5.按照权利要求3所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述拨叉机构包括拨叉Ⅰ(49)、拨叉Ⅱ(50)、压缩弹簧Ⅰ(51)、齿式离合器Ⅰ(52)、齿式离合器Ⅱ(53)、压缩弹簧Ⅱ(54);其中,拨叉Ⅰ(49)与所述曲柄机构固定连接;齿式离合器Ⅰ(52)的内侧开有花键槽,其外侧与拨叉Ⅰ(49)嵌合活动连接;拨叉Ⅱ(50)与所述曲柄机构固定连接;齿式离合器Ⅱ(53)的内侧开有花键槽,外侧与拨叉Ⅱ(50)嵌合活动连接;齿式离合器Ⅰ(52)和齿式离合器Ⅱ(53)均在开有花键槽的一侧设有圆周齿,压缩弹簧Ⅰ(51)和压缩弹簧Ⅱ(54)分别嵌套在齿式离合器Ⅰ(52)和齿式离合器Ⅱ(53)无圆周齿侧的内圆周上。

6.按照权利要求1所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述横向传动系统的齿轮传动机构包括电动机(31)、传动螺母Ⅰ(63)、轴端盖Ⅰ(64)、螺钉阵列Ⅱ(65)、丝杠Ⅰ(66)、齿轮Ⅱ(67)、齿轮Ⅰ(68)、齿轮Ⅲ(69)、丝杠Ⅱ(70)、螺钉阵列Ⅲ(71)、轴端盖Ⅱ(72)、固定支架Ⅰ(29)、固定支架Ⅱ(30)、螺钉阵列Ⅳ(33)和传动螺母Ⅱ(73);所述电动机(31)、固定支架Ⅰ(29)、固定支架Ⅱ(30)、丝杠Ⅰ(66)和丝杠Ⅱ(70)通过螺钉阵列Ⅳ(33)、螺钉阵列Ⅱ(65)和螺钉阵列Ⅲ(71)与进给箱(13)固定连接;其中,电动机(31)的输出端与齿轮Ⅰ(68)平键连接;齿轮Ⅱ(67)和齿轮Ⅲ(69)分别与齿轮Ⅰ(68)啮合连接,齿轮Ⅰ(68)为主动齿轮,齿轮Ⅱ(67)和齿轮Ⅲ(69)为从动齿轮,且齿轮Ⅱ(67)和齿轮Ⅲ(69)的外侧端面均加工有圆周齿,丝杠Ⅰ(66)的一端开有花键槽,齿轮Ⅱ(67)与丝杠Ⅰ(66)的无花键槽部分通过轴承活动连接,且齿轮Ⅱ(67)的外侧圆周齿与所述横向传动系统的曲柄拨叉机构的圆周齿相啮合,所述横向传动系统的曲柄拨叉机构与丝杠Ⅰ(66)的花键槽部分花键连接,丝杠Ⅰ(66)通过两端的轴端盖Ⅰ(64)与固定支架Ⅰ(29)固定;传动螺母Ⅰ(63)与丝杠Ⅰ(66)组成静压丝杠螺母副,传动螺母Ⅰ(63)顶端平面与纵向传动系统螺纹固定连接;齿轮Ⅲ(69)活动嵌套在丝杠Ⅱ(70)的花键槽部分,且齿轮Ⅲ(69)的外侧圆周齿与横向传动系统的曲柄拨叉机构的圆周齿相啮合;横向传动系统的曲柄拨叉机构与丝杠Ⅱ(70)的花键槽部分花键连接,丝杠Ⅱ(70)通过两端的轴端盖Ⅱ(72)与固定支架Ⅱ(30)固定;传动螺母Ⅱ(73)与丝杠Ⅱ(70)组成静压丝杠螺母副,传动螺母Ⅱ(73)顶端平面通过螺钉与与纵向传动系统螺纹固定连接。

7.按照权利要求1所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述纵向传动系统包括直线电机Ⅱ、静压导轨Ⅱ、挡块Ⅲ(11)和挡块Ⅳ(16),其中直线电机Ⅱ和静压导轨Ⅱ平行安装,挡块Ⅲ(11)和挡块Ⅳ(16)垂直安置于静压导轨Ⅱ两侧。

8.按照权利要求7所述的一种离轴光学曲面动平衡超精密车削机床,其特征在于,所述直线电机Ⅱ包括直线电机初级Ⅱ(15)和直线电机次级Ⅱ(78),静压导轨Ⅱ包括静压导轨固定部分Ⅲ(14)、静压导轨运动部分Ⅳ(79)、静压导轨运动部分Ⅴ(80)、静压导轨运动部分Ⅵ(81)和静压导轨运动部分Ⅶ(82);静压导轨固定部分Ⅲ(14)与床身支撑台(10)固定连接,静压导轨运动部分Ⅳ(79)、静压导轨运动部分Ⅴ(80)、静压导轨运动部分Ⅵ(81)和静压导轨运动部分Ⅶ(82)与静压导轨固定部分Ⅲ(14)活动连接,直线电机初级Ⅱ(15)与固定在静压导轨固定部分Ⅲ(14)的中间区域,挡块Ⅲ(11)和挡块Ⅳ(16)位于静压导轨固定部分Ⅲ(14)的两端且分别固定在床身支撑台(10)上,直线电机次级Ⅱ(78)、静压导轨运动部分Ⅳ(79)、静压导轨运动部分Ⅴ(80)、静压导轨运动部分Ⅵ(81)和静压导轨运动部分Ⅶ(82)的顶面分别与横向传动系统中的进给箱(13)固定连接。