[发明专利]一种KDP晶体材料单点金刚石飞刀切削装置

摘要

本发明涉及一种KDP晶体材料单点金刚石飞刀切削装置，共分为八个部分支撑机构、主轴电机固定机构、主轴电机工作台部分、圆弧刃金刚石刀具装夹机构、KDP晶体零件固定机构、KDP晶体零件装夹工作台部分、动力部分、控制部分。该装置采用独特的卧式机床结构，电机主轴连接刀盘，直接参与KDP晶体材料切削，不存在传动误差，解决KDP晶体材料加工时小尺度波纹产生问题。另外，本装置配套了专用单点金刚石飞刀刀盘以及刀具角度调整装置，能够根据实际加工需要，实现金刚石刀具齿数增减、刀具工作半径和刀具切削角度的调整，并且本装置配备了专用的夹具，真正实现对KDP晶体材料高精度、高效率、低成本精密加工。

主权项

一种KDP晶体材料单点金刚石飞刀切削装置，其特征在于：该装置共分为八个部分：支撑机构、主轴电机固定机构、主轴电机工作台部分、圆弧刃金刚石刀具装夹机构、KDP晶体零件固定机构、KDP晶体零件装夹工作台部分、动力部分、控制部分；支撑机构包括高平整度底座（31）、减震垫和底座平衡调节器及其装夹孔（14）、辅助机构电磁铁固定栓（21）；主轴电机固定机构包括高强度主轴电机固定架（2）、主轴电机固定架固定螺母螺栓组件（1）；主轴电机工作台部分包括第一高平整度工作台和液体静压导轨支撑板组件（24）、第一液体静压导轨导向杆支撑腔固定螺母螺栓组件（25）、第一液体静压导向杆支撑腔和静压轴承组件（26）、第一液体静压导轨动力杆支撑腔固定螺母螺栓组件（27）、第一液体静压导轨动力杆支撑腔和静压轴承组件（28）、第一液体静压导轨动力杆（29）、第一液体静压导轨直线驱动电机（30）、第一液体静压导轨导向杆（32）；圆弧刃金刚石刀具装夹机构包括专用刀盘连接轴（3）、专用刀盘（5）、专用刀盘轴向调节器（6）、专用圆弧刃金刚石刀具角度调整器（7）、专用刀具角度调整装置固定板（33）、专用刀具角度调整装置刀具导向轴锁定块（34）、专用刀具角度调整装置刀具导向轴固定螺母（35）、专用刀具角度调整装置刀具固定轴（36）、专用刀具角度调整装置固定板固定螺栓螺母组件（37）、专用刀具角度调整装置刀具导向轴（38）、专用圆弧刃金刚石刀具（39）；KDP晶体零件固定机构包括专用真空吸盘导气管（8）、专用真空吸盘固定板（9）、专用真空吸盘固定板内置螺栓组件（10）、专用真空吸盘高强度固定支架（11）、专用真空吸盘高强度固定支架固定螺母螺栓组件（12）、KDP晶体零件（40）、专用真空吸盘（41）；KDP晶体零件装夹工作台部分包括第二高平整度工作台和液体静压导轨支撑板组件（13）、第二液体静压导轨导向杆支撑腔和静压轴承组件（15）、第二液体静压导轨导向杆支撑腔固定内置螺栓组件（16）、第二液体静压导轨动力杆（17）、第二液体静压导轨动力杆支撑腔和静压轴承组件（18）、第二液体静压导轨动力杆支撑腔固定内置螺栓组件（19）、第二液体静压导轨导向杆（20）；动力部分包括主轴电机（4）、气泵及真空发生器组件（22）；控制部分包括计算机及电控系统组件（23）；所述高平整度底座（31）是由整块高强度铸铁制成，底部铸有筋板网格，并在四角配备减震垫和底座平衡调节器，能够实现减缓装置振动，保持加工平稳；底板上面排布辅助机构电磁铁固定栓（21），可以根据需要添加若干辅助机构，使装置具有通用性；所述主轴电机固定架（2）是由球墨铸铁制成，整体结构呈四棱台形，侧面配备四个高强度筋板，保证支撑强度和定位精度；顶端通过内置双向预紧高精度螺纹和螺栓定位组件固定主轴电机（4），主轴电机（4）可以根据需要沿横向移动调整位置；所述第一高平整度工作台和液体静压导轨支撑板组件（24）是由两根第一液体静压导轨导向杆（32）导向，由第一液体静压导轨直线驱动电机（30）带动第一液体静压导轨动力杆（29）旋转提供动力，实现沿径向方向低速平稳高精度进给，并能根据计算机及电控系统组件（23）设定的数据移动相应的行程；同时，通过第一液体静压导轨动力杆支撑腔和静压轴承组件（28）、第一液体静压导轨导向杆支撑腔和静压轴承组件（26）与底板相连接，保证进给精度；所述专用刀盘连接轴（3）是同轴度为0.01mm高精度连接轴，能够保证专用刀盘（5）随主轴电机（4）同轴转动，保证加工精度；专用刀盘（5）为一大直径高强度合金钢圆盘，抗扭性能良好；同时专用刀盘（5）端面上设有均匀分布着连接孔，能够根据需要安装相应数目的专用圆弧刃金刚石刀具角度调整器（7）；此外还配有专用刀盘轴向调节器（6），用以微调节刀盘前后位置；所述专用圆弧刃金刚石刀具角度调整器（7）是根据专用圆弧刃金刚石刀具（39）需要设计的刀具角度调整装置，通过专用刀具角度调整装置刀具固定轴（36）和专用刀具角度调整装置刀具导向轴（38）相互配合，调整专用圆弧刃金刚石刀具（39）的伸出高度和切削角度，满足不同加工需求；专用真空吸盘（41）安装在专用真空吸盘高强度固定支架（11）侧面上，专用真空吸盘高强度固定支架（11）通过专用真空吸盘高强度固定支架固定螺母螺栓组件（12）安装在第二高平整度工作台和液体静压导轨支撑板组件（13）上；专用真空吸盘（41）包括真空吸盘固定板（41‑1）、真空吸盘固定板固定螺旋孔（41‑2）、真空吸盘平衡调节器（41‑3）、真空吸盘平衡调节板（41‑4）、真空吸盘密封通气孔连接器（41‑5）、真空吸附腔（41‑6）、软橡胶薄（41‑7）、“回”形沟槽（41‑9）、通气孔（41‑8）；所述真空吸盘固定板（41‑1）为矩形；真空吸盘固定板固定螺旋孔（41‑2）设置在真空吸盘固定板（41‑1）的周向位置；真空吸盘平衡调节板（41‑4）设置在真空吸盘固定板（41‑1）表面；真空吸附腔（41‑6）设置在真空吸盘平衡调节板（41‑4）上；真空吸盘平衡调节器（41‑3）由高精度静压螺旋副加弹簧调节器组成，分布在真空吸盘平衡调节板（41‑4）的四角，真空吸盘平衡调节器（41‑3）用于微调节真空吸附腔（41‑6）的水平度和垂直度，保证零件高精度平整度加工要求；真空吸盘密封通气孔连接器（41‑5）设置在真空吸盘平衡调节板（41‑4）的一侧并与气泵和真空发生器相连接，用于抽走真空吸附腔（41‑6）中的空气；真空吸附腔（41‑6）由低密度高强度铝合金制成，表面分布着一圈圈“回”形沟槽（41‑9），“回”形沟槽（41‑9）的底部设有通气孔（41‑8），通气孔（41‑8）与气泵相连，气泵与真空发生器相连；当气泵和真空发生器启动后，抽走“回”形沟槽（41‑9）中的空气，从而形成负气压，从而使真空吸附腔（41‑6）具有吸力；软橡胶薄（41‑7）附着在真空吸附腔（41‑6）表面，起到增大摩擦和密封空气的作用，保证真空吸附腔（41‑6）的吸力，并且保护被装夹零件不被损坏；“回”形沟槽（41‑9）的沟槽宽度和深度一致，每个沟槽通过一个通气孔（41‑8）相通，通气孔（41‑8）与专用真空吸盘导气管（8）相连接，专用真空吸盘导气管（8）与气泵及真空发生器组件（22）相连接，当气泵及真空发生器组件（22）工作时，专用真空吸盘（41）表面的“回”形沟槽（41‑9）里为真空状态，从而使专用真空吸盘（41）具有吸力而固定住KDP晶体零件（40）；专用真空吸盘（41）通过专用真空吸盘固定板（9）固定在专用真空吸盘高强度固定支架（11）上。