[实用新型]一种用于超精密飞切机床的纳米进给组件

说明书

本实用新型涉及超精密加工技术领域，具体涉及一种用于超精密飞切机床的纳米进给组件，所采用的技术方案是：包括支撑部，所述支撑部由若干柔性铰链组成；所述柔性铰链用于固定工作平台，所述柔性铰链由微位移驱动器驱动上下移动；通过各个微位移驱动器驱动柔性铰链上下移动，实现工作平台偏转和/或竖直移动。本实用新型通过若干微位移驱动器驱动柔性铰链制成的支撑部，从而实现飞切工作平台的偏转和/或上下移动，有效解决现有超精密飞切加工机床存在的切削深度需要人为手工调整、切削深度调整误差较大、单次切削量无法实现亚纳米切削的问题。同时可以提高飞切机床切削加工的效率，减少对工程师操作经验的依赖，进一步提高工件的加工精度。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工技术领域，具体涉及一种用于超精密飞切机床的纳米进给组件。

背景技术

磷酸二氢钾(KDP)晶体由于激光损伤阈值高和透光率好等优良光学性能，被广泛应用于激光惯性约束聚变、激光武器等国家重大科学工程中，是实现光电开关与倍频转换的重要光学材料。KDP晶体光学元件的使用性能与其表面形貌精度密切相关，例如激光惯性约束聚变对KDP晶体光学元件的低频面形误差、中频波纹误差和高频粗糙度误差分别提出了不同的极高制造精度要求。

而KDP晶体由于质软、易碎、易潮解和各向异性等特点，而被公认为是最难加工的光学材料之一。传统的研磨抛光加工工艺难以达到KDP晶体光学元件所需的精度要求，超精密飞切加工是目前加工KDP晶体光学元件最有效和使用最广泛的加工方式，而切削深度的大小对于超精密飞切加工面形精度有着重要的影响。当前超精密飞切加工机床加工KDP晶体时，对切削深度的调整通常是依靠工程经验丰富的工程师借助游标卡尺手工调整，常常导致切削深度的调整数值不精确，手工调整切深的效率低，误差大，对操作人员的要求极高，且无法实现亚纳米量级的单次切削深度。

实用新型内容

针对上述现有超精密飞切加工机床对工件的切削效率低、误差大、对操作人员要求高、和无法实现亚纳米量级的单次切削，本实用新型提供了一种用于超精密飞切机床的纳米进给组件，能够自动对工件切削深度的调整，以减少对工程师操作经验的依赖，从而提高机床切削加工的效率和工件的加工精度。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于超精密飞切机床的纳米进给组件，包括支撑部，所述支撑部由若干柔性铰链组成；所述柔性铰链用于固定工作平台，所述柔性铰链由微位移驱动器驱动上下移动；通过各个微位移驱动器驱动对应的柔性铰链上下移动，实现工作平台偏转和/或竖直移动。

本实用新型通过由柔性铰链组成的支撑部支撑工作平台，能够有效减小工作台承载面变形或损坏微位移驱动器，并实现高共振频率；再控制各个微位移驱动器驱动柔性铰链上下移动的位移量，实现工作平台的偏转和/或上下移动，进而实现对工件切削深度的调整。因此能够以减少对工程师操作经验的依赖，从而提高机床切削加工的效率和工件的加工精度。

作为支撑部的具体实施方式，所述柔性铰链设置有四个，四个柔性铰链呈矩形分布，以最少的微位移传驱动器实现工作平台的偏转和/或上下移动，进而简化控制。

作为柔性铰链的具体实施方式，所述柔性铰链由两个圆柔铰链组成。

优选的，所述四个柔性铰链一体成型，以确保工作平台在静止工况下的平面度。

进一步的，所述柔性铰链上端设有支撑凸起，所述支撑凸起用于与工作平台固定连接，以减小柔性铰链与工作平台连接处对工作平台偏转的影响。

优选的，四个支撑凸起呈正方形分布，以确保工作平台在偏转时中心位置保持不变。同时，能够减小温漂对工作平台偏转角的影响，不需要复杂的左边变换，能够直接获得偏转角，解耦好。

进一步的，所述柔性铰链还连接有位移传感器，所述位移传感器用于监测柔性铰链与微位移驱动器连接处的位移。通过位移传感器以反馈工作平台的位移数据给微位移驱动器的控制器，实现微位移驱动器的闭环控制。