專利名稱：用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及脆性光學元件超精密加工領域，具體涉及一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤。
背景技術：
在激光核聚變裝置中，為了提高核聚變反應效率，需要配合使用大量的電光、非線性光學材料元件，如KDP晶體、K9玻璃、石英玻璃等。這些光學元件多為脆性材料，而單點金剛石纟先削(Single point diamond turning, SF1DT)技術是目前加工脆性材料的一種較好的加工方法，尤其是針對作為Pockels盒和非線性頻率轉換元件的軟脆材料KDP晶體，SPDT法更是以其無塌邊等優勢成為目前該晶體加工方法之首選。但是，據文獻報道，對于KDP晶體這種各向異性的脆性材料進行銑削加工時，刀具前角在-25° -45°范圍內切削效果最佳，否則將引起晶格不同程度的破壞，形成異常的切削效果，導致晶體表面的深劃痕破壞。而目前，在SPDT技術中的刀具均是以一定角度固定在飛刀盤上，不能實現刀具前角的調整。另外,加工脆性性材料時金剛石刀具的切削刃如果出現磨損,會降低加工表面質量， 而目前的飛刀盤無法改變刀具的有效切削角，刀具磨損后需要更換刀具或重新刃磨鋒利后使用，這就增大了加工成本、降低了加工效率。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于針對現有技術存在的不足，提供一種結構簡單、調整方便、可靈活調整金剛石刀具切削前角、提高切削效果的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案
一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體、金剛石刀具以及用來安裝金剛石刀具的圓柱形前角調整塊，所述飛刀盤本體上開設有圓柱槽，所述圓柱槽沿飛刀盤本體徑向設置，所述前角調整塊可旋轉地套設于圓柱槽中并通過第一緊固件緊固定位。作為本發明的進一步改進
所述第一緊固件為緊定螺釘，所述飛刀盤本體上開設有連通圓柱槽的螺紋孔，所述緊定螺釘與螺紋孔螺紋配合并壓緊于前角調整塊上實現前角調整塊的緊固定位。所述金剛石刀具通過圓柱形的有效切削角調整塊安裝于前角調整塊上，所述前角調整塊上沿垂直于中心軸的方向開設有圓柱孔，所述有效切削角調整塊可旋轉地套設于圓柱孔中并通過第二緊固件緊固定位。所述第二緊固件為緊定螺釘，所述前角調整塊上開設有連通圓柱孔的螺紋孔，所述緊定螺釘與螺紋孔螺紋配合并壓緊于有效切削角調整塊上實現有效切削角調整塊的緊固定位。所述有效切削角調整塊的外圓周側開設有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽。
所述有效切削角調整塊的外圓周側設有用來安裝金剛石刀具的方形孔。所述飛刀盤本體和有效切削角調整塊上均設有刻度標尺。所述飛刀盤本體的外圓周側設有動平衡調整螺紋孔，所述動平衡調整螺紋孔中螺接有動平衡調整螺釘。所述飛刀盤本體的前端面上以及前角調整塊的外圓周側開設有供金剛石刀具穿過的避讓口。與現有技術相比，本發明的優點在于本發明通過在飛刀盤本體的外圓周側安裝一能以飛刀盤本體徑向為中心軸旋轉的前角調整塊，來調整金剛石刀具的切削前角，從而 保證被切削材料的最佳切削效果，減小晶格的破壞和晶體表面的深劃痕破壞，并且結構簡單、調整方便。


圖I為本發明的主視結構示意圖。圖2為本發明的局部爆炸示意圖。圖3為本發明中有效切削角調整塊的結構示意圖。圖例說明1、金剛石刀具；2、飛刀盤本體；21、圓柱槽；3、前角調整塊；31、圓柱孔；4、有效切削角調整塊；41、圓弧槽；42、方形孔；5、第一緊固件；6、第二緊固件；7、螺紋孔；8、刻度標尺；9、動平衡調整螺紋孔；11、避讓口 ；12、沉頭孔；13、減重孔。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。如圖I、圖2所示，本發明的一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤的實施例，包括飛刀盤本體2、金剛石刀具I以及安裝金剛石刀具I的圓柱形前角調整塊3。飛刀盤本體2上設有均勻分布的沉頭孔12和減重孔13,沉頭孔12用于飛刀盤本體2與銑床主軸的聯接。飛刀盤本體2的外圓周側設有兩個沿飛刀盤本體2徑向開設的圓柱槽21，前角調整塊3可旋轉地套設于圓柱槽21中并通過第一緊固件5緊固定位，即前角調整塊3能以飛刀盤本體2的徑向為中心軸旋轉，旋轉至合適位置后通過第一緊固件5緊固定位。當前角調整塊3旋轉時，安裝在其上的金剛石刀具I的切削前角也跟著變化。在對KDP晶體這種各項異性的脆性材料進行銑削加工時，可將金剛石刀具I的切削前角調整至-25° -45°范圍內，保證最佳的切削效果。本實施例中，第一緊固件5為緊定螺釘，飛刀盤本體2的后端面上開設有連通圓柱槽21的螺紋孔7，緊定螺釘與螺紋孔7螺紋配合并壓緊于前角調整塊3的外圓周側上實現前角調整塊3的緊固定位。需要調整金剛石刀具I的切削前角時，松開緊定螺釘，旋轉前角調整塊3到合適位置，再擰緊緊定螺釘即可，調節非常方便。 如圖2、圖3所示，本實施例中，金剛石刀具I通過圓柱形的有效切削角調整塊4安裝于前角調整塊3上，前角調整塊3上沿垂直于中心軸的方向開設有圓柱孔31，有效切削角調整塊4可旋轉地套設于圓柱孔31中并通過第二緊固件6緊固定位，即有效切削角調整塊4能以垂直于飛刀盤本體2徑向的方向為中心軸旋轉，旋轉至合適位置后通過第二緊固件6緊固定位。當有效切削角調整塊4旋轉時，安裝在其上的金剛石刀具I的有效切削角也跟著變化。當金剛石刀具I的切削刃出現磨損時，可通過調整有效切削角調整塊4的位置來改變金剛石刀具I的有效切削角，以保證加工質量，由于不需要對刀具進行更換或者刃磨，從而降低了加工成本、提高了加工效率。本實施例中，第二緊固件6為緊定螺釘，前角調整塊3的端面上開設有連通圓柱孔31的螺紋孔7，緊定螺釘與螺紋孔7螺紋配合并壓緊于有效切削角調整塊4的外圓周側上實現有效切削角調整塊4的緊固定位。需要調整金剛石刀具I的有效切削角時，松開緊定螺釘，旋轉有效切削角調整塊4到合適位置，再擰緊緊定螺釘即可，調節非常方便。本實施例中，有效切削角調整塊4的外圓周側沿圓周方向開設有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽41，可對有效切削角調整塊4的軸向進行限位，避免有效切削角調整塊4在旋轉調節時產生沿自身軸向的位移，從而提高可靠性。本實施例中，有效切削角調整塊4的外圓周側設有用來安裝金剛石刀具I的方形 孔42，金剛石刀具I嵌入方形孔42中并通過螺釘固定，飛刀盤本體2的前端面上以及前角調整塊3的外圓周側均開設有供金剛石刀具I穿過的避讓口 11。本實施例中，飛刀盤本體2的外圓周側以及有效切削角調整塊4的端面上均設有刻度標尺8，分別用來表示金剛石刀具I的切削前角和有效切削角。本實施例中，飛刀盤本體2的外圓周側沿圓周方向設有多個動平衡調整螺紋孔9，動平衡調整螺紋孔9中螺接有動平衡調整螺釘，通過動平衡調整螺釘在動平衡調整螺紋孔9中的深度調節來實現飛刀盤在主軸帶動下旋轉的動平衡的微調。以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體(2)和金剛石刀具(1)，其特征在于還包括用來安裝金剛石刀具(I)的圓柱形前角調整塊(3)，所述飛刀盤本體(2)上開設有圓柱槽(21)，所述圓柱槽(21)沿飛刀盤本體(2)徑向設置，所述前角調整塊(3)可旋轉地套設于圓柱槽(21)中并通過第一緊固件(5)緊固定位。
2.根據權利要求I所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述第一緊固件(5)為緊定螺釘，所述飛刀盤本體(2)上開設有連通圓柱槽(21)的螺紋孔(7)，所述緊定螺釘與螺紋孔(7)螺紋配合并壓緊于前角調整塊(3)上實現前角調整塊(3)的緊固定位。
3.根據權利要求I或2所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在干所述金剛石刀具(I)通過圓柱形的有效切削角調整塊(4)安裝于前角調整塊(3)上，所述前角調整塊(3)上沿垂直于中心軸的方向開設有圓柱孔(31)，所述有效切削角調整塊(4)可旋轉地套設于圓柱孔(31)中并通過第二緊固件(6)緊固定位。
4.根據權利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述第二緊固件(6)為緊定螺釘，所述前角調整塊(3)上開設有連通圓柱孔(31)的螺紋孔(7)，所述緊定螺釘與螺紋孔(7)螺紋配合并壓緊于有效切削角調整塊(4)上實現有效切削角調整塊(4)的緊固定位。
5.根據權利要求4所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述有效切削角調整塊(4)的外圓周側開設有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽(41)。
6.根據權利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述有效切削角調整塊(4)的外圓周側設有用來安裝金剛石刀具(I)的方形孔(42)。
7.根據權利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)和有效切削角調整塊(4)上均設有刻度標尺(8)。
8.根據權利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)的外圓周側設有動平衡調整螺紋孔(9)，所述動平衡調整螺紋孔(9)中螺接有動平衡調整螺釘。
9.根據權利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)的前端面上以及前角調整塊(3)的外圓周側開設有供金剛石刀具(I)穿過的避讓ロ(11)。
全文摘要
本發明公開了一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體、金剛石刀具以及用來安裝金剛石刀具的圓柱形前角調整塊，飛刀盤本體上開設有圓柱槽，圓柱槽沿飛刀盤本體徑向設置，前角調整塊可旋轉地套設于圓柱槽中并通過第一緊固件緊固定位。本發明結構簡單、調整方便、可靈活調整金剛石刀具切削前角、提高切削效果。
文檔編號B28D5/02GK102765139SQ20121026674
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者關朝亮, 彭小強, 戴一帆, 朱登超, 李圣怡 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學