專利名稱：磨削拋光和檢測一體式機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機床，尤其是涉及一種適用于加工高精度工件表面的磨削拋光和檢測一體式機床。
背景技術：
隨著科學技術的發展，高精度、具有一定光學特性的零件的使用越來越廣泛。目前，行業上所指的高精度是指加工精度等級達到5 μ m以上的加工等級的技術，通常是通過磨削的方法進行加工。在生產中，常使用拋光的加工方法對零件進行加工，使零件具有一定的光學特性。因此，為了實現零件的高精度、光學特性要求，生產中常常是先經過磨削加工， 加工到一定精度的工件之后，再對零件進行拋光加工，使零件表面達到一定的光學特性要求。零件的檢測是高精度零件加工過程中非常關鍵的一部分，零件加工是否達到要求很大程度上取決于零件的檢測技術。對于高精度零件的加工過程，現行大部分零件的加工過程是先將加工零件放在高精度磨床上進行磨削。待磨削加工完成后，將零件從磨床上卸下，裝夾在拋光機上進行拋光。在這個過程中，零件可能需要經過多次的檢測，需要多次的裝夾，加工過程繁瑣，且裝夾過程中存在裝夾誤差，這對提高零件的加工精度是十分不利的。中國專利CN102019571A公開一種復雜曲面自適應磨拋加工機床，左立柱和右立柱下端與底座固接，左立柱經左立柱絲杠和左立柱滑動導軌與橫梁左端連接，右立柱經右立柱絲杠和右立柱滑動導軌與橫梁右端連接，橫梁中部與工具板固接，下溜板經下溜板絲杠、下溜板前導軌和下溜板后導軌與底座連接，上溜板經上溜板絲杠、上溜板左導軌和上溜板右導軌與下溜板連接；旋轉工作臺與上溜板固接；該發明以分片四邊區域為磨拋接觸面來磨拋加工復雜曲面零件，磨拋加工效率高，自適應能力強，且能保持復雜曲面的尖銳形狀特征；基于多點成形技術構建的新型磨拋工具系統，接觸工具頭的外形可根據理想被加工面片的形狀實時調控，可減少機床設計自由度，增強機床柔韌性。中國專利CN201309072公開一種改進型高精度數控機床，它包括高精度數控車床，在車床的床身上安裝有可移動的溜板，在溜板上并列安裝有車刀架和磨拋加工機構，在車刀架上安裝有車刀，磨拋加工機構包括安裝在溜板上的電機和安裝在電機主軸上的磨拋頭，磨拋頭由磨輪和套裝在磨輪上的砂帶圈組成。該實用新型的改進型高精度數控機床將車床與砂帶磨拋的功能結合在一起，實現了車與磨拋加工同時進行，具有車床與磨床共同的優點。

發明內容
本發明的目的在于針對高精度零件磨削、拋光、檢測過程中需要在不同機床上加工的問題，提供一種可實現磨削、拋光、檢測在同一臺機床上進行的磨削拋光和檢測一體式機床。本發明設有干涉儀、拋光頭、干涉儀z軸伺服電機、拋光頭伺服電機、龍門架、拋光
3檢測平臺y軸伺服電機、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭y軸伺服電機、立柱、外圍鈑金全防護罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺、X軸伺服電機、工作臺床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機、拋光頭z軸伺服電機、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測平臺I軸滾珠絲桿副和磨頭Z軸滾珠絲桿副；所述磨頭z軸伺服電機固定在立柱底座上，并將動力傳遞給磨頭Z軸滾珠絲桿副，實現立柱z方向的移動；所述磨頭I軸伺服電機固定在立柱上，并將動力傳遞給磨頭I軸滾珠絲桿副，實現磨頭I方向的移動；所述X軸伺服電機固定在工作臺床身，并將動力傳遞給X軸滾珠絲桿副，實現工作臺X方向的移動； 砂輪固定在磨頭的前端，實現對工件的磨削加工；所述拋光檢測平臺y軸伺服電機固定在龍門架上，并將動力傳遞給拋光檢測平臺y軸滾珠絲桿副，實現拋光頭和干涉儀y方向的移動；所述拋光頭z軸伺服電機固定在拋光檢測平臺上，并將動力傳遞給拋光頭z軸滾珠絲桿副，實現拋光頭z方向的移動；所述干涉儀z軸伺服電機固定在拋光檢測平臺上，并將動力傳遞給干涉儀z軸滾珠絲桿副，實現干涉儀z方向的移動；所述拋光頭固定在拋光頭伺服電機上，實現對工件的拋光加工；所述擋板槽固定在龍門架上，擋板設在擋板槽中，檔板可在擋板槽中上下移動，可將拋光裝置、檢測裝置與磨削加工裝置隔開，防止磨削與拋光相互干擾；所述砂輪修整器固定于工作臺上。所述龍門架上設有擋板槽，擋板槽中設有擋板，擋板可在擋板槽中上下移動。所述機床上可設有磨削裝置、拋光裝置和檢測裝置等中的至少一種，所述磨削加工裝置可由檔板與拋光裝置和檢測裝置隔開。所述機床可采用保護罩防護，所述保護罩可采用外圍鈑金全防護罩。本發明的工作臺沿X方向移動時，可實現砂輪、拋光頭、干涉儀沿X方向的相對于工件的運動，可避免磨頭、拋光頭、干涉儀分別需要X方向驅動機構的情況。由于龍門架上安裝有擋板槽，擋板可在擋板槽中移動，因此能夠將磨削與拋光、檢測空間隔開，可以避免磨屑進入到拋光和檢測空間，影響拋光、檢測的質量。由于磨頭、拋光頭、干涉儀裝備在同一機床上，因此可實現零件在同一機床上完成磨削加工、拋光加工、檢測等過程，避免加工過程中多次裝夾的過程，減小重復裝夾誤差。


圖I為本發明實施例的結構組成示意圖。圖2為本發明實施例的左視結構組成示意圖。圖3為本發明實施例的右視圖。圖4為本發明實施例的俯視圖。
具體實施例方式以下通過實施例并結合附圖對本發明作進一步的說明。參見圖I 4,本發明實施例設有干涉儀I、拋光頭2、干涉儀z軸伺服電機3、拋光頭伺服電機4、龍門架5、拋光檢測平臺y軸伺服電機6、擋板槽7、磨頭y軸滾珠絲桿副8、磨頭y軸伺服電機9、立柱10、外圍鈑金全防護罩11、砂輪12、砂輪修整器13、工作臺14、x軸伺服電機15、工作臺床身16、立柱底座17、磨頭z軸伺服電機18、拋光頭z軸伺服電機19、 磨頭20、擋板21、拋光頭z軸滾珠絲桿副22、干涉儀z軸滾珠絲桿副23、拋光檢測平臺y軸滾珠絲桿副24和磨頭z軸滾珠絲桿副25，所述磨頭z軸伺服電機18固定在立柱底座17 上，并將動力傳遞給磨頭z軸滾珠絲桿副25，實現立柱10沿機床z方向的移動；磨頭y軸伺服電機9固定在立柱10上，并將動力傳遞給磨頭I軸滾珠絲桿副8，實現磨頭20沿機床 y方向的移動；χ軸伺服電機15固定在工作臺床身16,并將動力傳遞給X軸滾珠絲桿副，實現工作臺14沿機床X方向的移動；砂輪12固定在磨頭20的前端，可實現工件的磨削加工； 拋光檢測平臺I軸伺服電機6固定在龍門架5上，并將動力傳遞給拋光檢測平臺y軸滾珠絲桿副24，實現拋光頭2和干涉儀I的y方向移動；拋光頭z軸伺服電機19固定在拋光檢測平臺上，并將動力傳遞給拋光頭z軸滾珠絲桿副22，實現拋光頭2沿機床z方向的移動； 干涉儀z軸伺服電機3固定在拋光檢測平臺上，并將動力傳遞給干涉儀z軸滾珠絲桿副23， 實現干涉儀I沿機床z方向的移動；拋光頭2固定在拋光頭伺服電機4上，可實現對工件的拋光加工；擋板槽7固定在龍門架5上，擋板21可在擋板槽7中上下移動，可將拋光裝置、 檢測裝置與磨削加工裝置隔開，防止磨削裝置與拋光裝置相互干擾；砂輪修整器13設于工作臺14上。立柱10可在立柱底座17上沿機床z方向的移動，磨頭20可在立柱10上沿機床 y方向的移動，工作臺14可在工作臺床身16上沿機床X方向的移動，這三個運動構成了砂輪12相對于零件的三維空間運動。拋光檢測平臺可在龍門架5上沿機床y方向的移動，干涉儀I、拋光頭2可在拋光檢測平臺上分別沿機床z方向的移動，工作臺14可在工作臺床身16上沿機床X方向的移動，分別構成了干涉儀I、拋光頭2相對于零件的三維空間運動。龍門架5上固定有擋板槽7，擋板槽中設有擋板21，擋板21可在擋板槽7中上下移動，將磨削空間與拋光、檢測空間隔開，可以防止磨屑等雜物進入到拋光、檢測空間而影響拋光加工的質量和零件檢測的精度。干涉儀I、拋光頭2、砂輪12在同一臺機床上，可實現對零件磨削加工、拋光加工和檢測，可避免加工過程中多次裝夾的麻煩以及因多次裝夾而帶來的裝夾誤差。參見圖1，在工作臺14上可裝備砂輪修整器13(參見申請號為200710009626. 9的中國發明專利申請)，實現砂輪12的在線修形，可以保證砂輪12具有精確的幾何形狀精度， 既提高了加工效率，又使得磨床在性能上符合了高精度磨床的需要。機床整體采用外圍鈑金全防護罩11防護，為加工檢測過程創造良好的加工環境。
權利要求
1.磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于設有干涉儀、拋光頭、干涉儀Z軸伺服電機、拋光頭伺服電機、龍門架、拋光檢測平臺y軸伺服電機、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭I軸伺服電機、立柱、外圍鈑金全防護罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺、X軸伺服電機、工作臺床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機、拋光頭z軸伺服電機、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測平臺I軸滾珠絲桿副和磨頭z軸滾珠絲桿副；所述磨頭Z軸伺服電機固定在立柱底座上；所述磨頭I軸伺服電機固定在立柱上；所述X軸伺服電機固定在工作臺床身；砂輪固定在磨頭的前端；所述拋光檢測平臺y軸伺服電機固定在龍門架上；所述拋光頭z軸伺服電機固定在拋光檢測平臺上；所述干涉儀z軸伺服電機固定在拋光檢測平臺上；所述拋光頭固定在拋光頭伺服電機上；所述擋板槽固定在龍門架上，擋板設在擋板槽中，檔板在擋板槽中上下移動；所述砂輪修整器固定于工作臺上。
2.如權利要求I所述的磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于所述龍門架上設有擋板槽，擋板槽中設有擋板，擋板在擋板槽中上下移動。
3.如權利要求I所述的磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于所述機床上設有磨削裝置、拋光裝置和檢測裝置中的至少一種。
4.如權利要求3所述的磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于所述磨削加工裝置由檔板與拋光裝置和檢測裝置隔開。
5.如權利要求I所述的磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于所述機床采用保護罩防護。
6.如權利要求5所述的磨削拋光和檢測一體式機床，其特征在于所述保護罩采用外圍鈑金全防護罩。
全文摘要
磨削拋光和檢測一體式機床，涉及一種機床。設有干涉儀、拋光頭、干涉儀z軸伺服電機、拋光頭伺服電機、龍門架、拋光檢測平臺y軸伺服電機、擋板槽、磨頭y軸滾珠絲桿副、磨頭y軸伺服電機、立柱、外圍鈑金全防護罩、砂輪、砂輪修整器、工作臺、x軸伺服電機、工作臺床身、立柱底座、磨頭z軸伺服電機、拋光頭z軸伺服電機、磨頭、擋板、拋光頭z軸滾珠絲桿副、干涉儀z軸滾珠絲桿副、拋光檢測平臺y軸滾珠絲桿副和磨頭z軸滾珠絲桿副。可實現磨削、拋光、檢測在同一臺機床上進行的磨削拋光和檢測一體式機床。
文檔編號B24B55/06GK102581764SQ20121003570
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者彭云峰, 王春錦, 白志揚, 郭隱彪 申請人:廈門大學