加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加工設(shè)備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，加工設(shè)備包括：車刀、第一驅(qū)動(dòng)部件、第二驅(qū)動(dòng)部件和工作臺(tái)，車刀可沿水平方向和豎直方向移動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)。第二驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)車刀豎直移動(dòng)的行程小于第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)車刀豎直移動(dòng)的行程。工作臺(tái)具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在工作面上，其中工作臺(tái)繞工作臺(tái)的中心軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)且工作臺(tái)可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心在工作臺(tái)的中心軸線上且與工作面間隔預(yù)定距離。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備，可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉的問(wèn)題，避免損壞車刀，延長(zhǎng)車刀的使用壽命。
【專利說(shuō)明】加工設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種適于加工菲涅爾玻璃透鏡的加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的菲涅爾玻璃透鏡模具的加工方法，不僅車刀與工件之間可能發(fā)生干涉，導(dǎo)致車刀失效，而且刀尖點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置得不到補(bǔ)償，往往導(dǎo)致最終的加工精度達(dá)不到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉問(wèn)題的加工設(shè)備。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，所述加工設(shè)備包括:車刀，所述車刀可沿水平方向和豎直方向移動(dòng)；用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部件；用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)部件，所述第二驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述車刀豎直移動(dòng)的行程小于所述第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述車刀豎直移動(dòng)的行程；工作臺(tái)，所述工作臺(tái)具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在所述工作面上，其中所述工作臺(tái)繞所述工作臺(tái)的中心軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)且所述工作臺(tái)可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，所述圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心在所述工作臺(tái)的中心軸線上且與所述工作面間隔預(yù)定距離。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備，通過(guò)使得工作臺(tái)在水平方向和豎直方向移動(dòng)，且通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)部件負(fù)責(zé)加工過(guò)程中所需的微小進(jìn)給，同時(shí)由于工作臺(tái)可繞工作臺(tái)的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，且工作臺(tái)可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，從而可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉的問(wèn)題，避免損壞車刀，延長(zhǎng)車刀的使用壽命。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備還具有如下附加技術(shù)特征:
[0007]可選地，所述第一驅(qū)動(dòng)部件為直線電機(jī)。
[0008]可選地，所述第二驅(qū)動(dòng)部件為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，加工設(shè)備還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測(cè)所述工作臺(tái)在所述預(yù)定軌跡上的具體位置。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車刀位置的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，提高加工精度，保證產(chǎn)品的合格率。
[0010]具體地，所述車刀具有刀尖，所述刀尖位置的補(bǔ)償由所述第二驅(qū)動(dòng)部件控制。
[0011]具體地，所述第二驅(qū)動(dòng)部件根據(jù)所述位置傳感器檢測(cè)出的所述工作臺(tái)的當(dāng)前位置以補(bǔ)償所述刀尖的位置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備的示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記:[0014]加工設(shè)備100、菲涅爾玻璃透鏡200、車刀1、刀尖10、
[0015]第二驅(qū)動(dòng)部件2、工作臺(tái)3、工作面30、位置傳感器4、
[0016]控制系統(tǒng)5、數(shù)控機(jī)床6
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0018]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0020]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0021]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0022]下面參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)發(fā)明實(shí)施例的一種加工設(shè)備100,該加工設(shè)備100用于加工菲涅爾玻璃透鏡200，例如在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出多個(gè)齒。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備100，如圖1所示，包括:車刀1、第一驅(qū)動(dòng)部件、第二驅(qū)動(dòng)部件2和工作臺(tái)3，其中，車刀I用于加工菲涅爾玻璃透鏡200，車刀I可沿水平方向(如圖1中的X方向)和豎直方向(如圖1中的Z方向)移動(dòng)，在本發(fā)明的具體示例中，車刀I設(shè)在數(shù)控機(jī)床6上，數(shù)控機(jī)床6驅(qū)動(dòng)車刀I移動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)車刀I沿豎直方向移動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)部件2用于驅(qū)動(dòng)車刀I沿豎直方向移動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)部件2驅(qū)動(dòng)車刀I豎直移動(dòng)的行程小于第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)車刀I豎直移動(dòng)的行程。具體而言，第二驅(qū)動(dòng)部件2驅(qū)動(dòng)車刀I移動(dòng)的行程的單位是厘米或毫米的小行程移動(dòng)，即第二驅(qū)動(dòng)部件2負(fù)責(zé)加工過(guò)程中的微小進(jìn)給，第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)車刀I移動(dòng)的行程的單位是分米或米的大行程移動(dòng)，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)部件為直線電機(jī)，第二驅(qū)動(dòng)部件2為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。[0024]工作臺(tái)3具有工作面30，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡200適于固定在工作面30上,工作臺(tái)3繞工作臺(tái)3的中心軸線可轉(zhuǎn)動(dòng),且工作臺(tái)3可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心(即圖1所示的O)在工作臺(tái)3的中心軸線上且與工作面30間隔預(yù)定距離，具體地，預(yù)定距離為800mm，換言之，加工設(shè)備100工作時(shí)，工作臺(tái)3即可以繞工作臺(tái)3的中線軸線旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)3還可沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整工作臺(tái)3上的菲涅爾玻璃透鏡200與車刀I之間的工作角度。
[0025]其中，值得說(shuō)明的是，加工設(shè)備100還包括控制系統(tǒng)5，該控制系統(tǒng)5與第一驅(qū)動(dòng)部件和第二驅(qū)動(dòng)部件2相連，控制系統(tǒng)5控制第一驅(qū)動(dòng)部件和第二驅(qū)動(dòng)部件2的運(yùn)行，從而控制車刀I運(yùn)動(dòng)的行程。
[0026]具體而言，將待加工的菲涅爾玻璃透鏡200放置在工作臺(tái)3上，加工設(shè)備100開始工作，通過(guò)驅(qū)動(dòng)車刀I在豎直方向和水平方向的移動(dòng)，使得車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200位于同一平面上，且通過(guò)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)3繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)且驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)3沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整菲涅爾玻璃透鏡200與車刀I之間的工作角度，使車刀I 一邊的刃口對(duì)齊菲涅爾玻璃透鏡100相應(yīng)齒的一邊。對(duì)菲涅爾玻璃透鏡200進(jìn)行加工過(guò)程中，車刀I沿豎直方向進(jìn)給，且工作臺(tái)3繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，完成菲涅爾透鏡相應(yīng)齒一側(cè)的成型加工；之后，工作臺(tái)3沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，且車刀沿X軸與Z軸不斷做相應(yīng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)，保持刀尖點(diǎn)相對(duì)于菲涅爾玻璃透鏡100位置不變，使車刀另一邊的刃口移動(dòng)到菲涅爾透鏡相應(yīng)齒的另一邊，從而在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出符合加工要求的曲線。
[0027]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備100，通過(guò)使得工作臺(tái)3在水平方向和豎直方向移動(dòng)，且通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)部件2負(fù)責(zé)加工過(guò)程中所需的微小進(jìn)給，同時(shí)由于工作臺(tái)3可繞工作臺(tái)3的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，且工作臺(tái)3可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，從而可避免發(fā)生車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200干涉的問(wèn)題，避免損壞車刀1，延長(zhǎng)車刀I的使用壽命。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖1所示，加工設(shè)備100還包括位置傳感器4，該位置傳感器4用于檢測(cè)工作臺(tái)3在預(yù)定軌跡上的具體位置。具體而言，該位置傳感器4與控制系統(tǒng)5相連，控制系統(tǒng)5根據(jù)位置傳感器4檢測(cè)到的結(jié)果實(shí)時(shí)計(jì)算出第二驅(qū)動(dòng)部件2所需移動(dòng)距離，然后通過(guò)控制第二驅(qū)動(dòng)部件2控制車刀I的微小進(jìn)給，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車刀I位置的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，提高加工精度，保證產(chǎn)品的合格率。
[0029]具體地，車刀I具有刀尖10，刀尖10位置的補(bǔ)償由第二驅(qū)動(dòng)部件2控制，從而通過(guò)位置傳感器4的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)刀尖10的位置進(jìn)行實(shí)施補(bǔ)償，有效地提高了加工精度。更具體地，第二驅(qū)動(dòng)部件2根據(jù)位置傳感器4檢測(cè)出的工作臺(tái)3的當(dāng)前位置以補(bǔ)償?shù)都?0的位置。
[0030]下面參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備100的裝配過(guò)程和工作過(guò)程。
[0031]首先，將車刀I安裝到數(shù)控機(jī)床6的豎向傳動(dòng)軸上，且使得車刀I的中心軸線與數(shù)控機(jī)床6的豎向傳動(dòng)軸共線，然后將菲涅爾玻璃透鏡200安裝在工作臺(tái)3的工作面30上，讓菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線與工作臺(tái)3的中心軸線共線，并且使菲涅爾玻璃透鏡200的中線軸線與車刀I的中心軸線形成加工所需的角度。通過(guò)調(diào)整數(shù)控機(jī)床6的豎向傳動(dòng)軸和菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線，將安裝在豎向傳動(dòng)軸上的車刀I的中心軸線與菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線調(diào)整在同一平面上。[0032]對(duì)菲涅爾玻璃透鏡200進(jìn)行加工的過(guò)程中，車刀I沿豎直方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，裝載有菲涅爾玻璃透境的工作臺(tái)3繞工作臺(tái)3的中心軸線旋轉(zhuǎn)，并且裝載有菲涅爾玻璃透鏡200的工作臺(tái)3沿一段圓弧軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)位置傳感器4獲取工作臺(tái)3在預(yù)定軌跡上的具體位置，從而對(duì)刀尖10的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，使車刀I的刀尖10沿菲涅爾玻璃透鏡200做回轉(zhuǎn)曲線運(yùn)動(dòng)，形成加工軌跡，并由此在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出符合加工要求的回轉(zhuǎn)曲面。
[0033]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加工設(shè)備100，不會(huì)發(fā)生車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200干涉的問(wèn)題，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀尖10位置的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，從而有效的提高了加工精度，保證了產(chǎn)品的合格率。
[0034]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
[0035]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種加工設(shè)備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，其特征在于，所述加工設(shè)備包括: 車刀，所述車刀可沿水平方向和豎直方向移動(dòng)； 用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部件； 用于驅(qū)動(dòng)所述車刀沿豎直方向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)部件，所述第二驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述車刀豎直移動(dòng)的行程小于所述第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述車刀豎直移動(dòng)的行程； 工作臺(tái)，所述工作臺(tái)具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在所述工作面上，其中所述工作臺(tái)繞所述工作臺(tái)的中心軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)且所述工作臺(tái)可沿一段圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，所述圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心在所述工作臺(tái)的中心軸線上且與所述工作面間隔預(yù)定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)部件為直線電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)部件為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設(shè)備，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測(cè)所述工作臺(tái)在所述預(yù)定軌跡上的具體位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述車刀具有刀尖，所述刀尖位置的補(bǔ)償由所述第二驅(qū)動(dòng)部件控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)部件根據(jù)所述位置傳感器檢測(cè)出的所述工作臺(tái)的當(dāng)前位置以補(bǔ)償所述刀尖的位置。
【文檔編號(hào)】B23Q1/64GK103433505SQ201310361914
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】葉佩青, 張輝, 郭紹林, 梁文勇, 黃玉明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)