[实用新型]超精密机床刀具高度微调机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种用于超精密机床刀具高度微调的机构，该机构调整分辨率极高，可达到很小的调整量，满足超精密加工的需求。 

背景技术

面向微结构的超精密加工工艺与装备的研究是现代高技术产品制造的核心技术之一，在许多高新技术领域有着越来越广泛的应用。其中加工刀具中心高的调整，对超精加工有十分重要的影响，而在调整过程中，最终的调整量极小，可以达到微米级，因此需要有合理可靠的微调机构实现这种调整。以往调整重心高的手段多是采用测得数据后，通过去除材料或垫高的手段进行调整，这种方法存在一定的缺陷。本实用新型采用楔形块机构，并合理设计锁紧装置，设计出一套超精密机床刀具的高度微调机构。 

实用新型内容

本实用新型目的是为微结构超精密加工装备开发一套刀具高度微调机构。 

其技术方案，一种用于超精密机床刀具高度微调的机构，调整座底面为斜面，斜面上安装有控制运动方向的第一组双V导轨，下滑块在双V导轨间滑动连接，下滑块通过楔形块与上滑块连接，上滑块连接由其带动作上下运动的第二组双V导轨，连接板安装在与其运动方向一致的第二组双V导轨上，上下两条压紧片在锁紧螺钉的作用下可将两组双V导轨锁紧。 

上述调整座底面为斜面，斜度1:100。 

上述上滑块、下滑块通过楔形块连接，楔形块与下滑块的接触面有1:100斜度。 

为达到设计目的要求，采用楔形块机构作为高度调整的基本结构，在楔形块水平移动过程中，由于斜面的作用，楔形块会产生高度的变化，在加工时以一定比例加工斜面的斜度，就会使高度变化与水平方向的移动距离有固定的比例关系，并且斜度越小，相同水平移动距离产生的高度变化越小，基于此原理，可进行高度方向的微小调整。 

同时设计方案采用一组双V导轨控制运动方向，对运动精度和系统刚性有提高的作用，另一组双V导轨将楔形块的高度变化准确传递到连接板，并且可使锁紧方向与高度变化方向相垂直，不会使调整完毕的锁紧动作对调整高度产生影响。 

附图说明

图1：刀具微调机构横截面结构示意图。 

图2：刀具微调机构纵截面结构示意图。 

具体实施方式

图1，图2为超精密机床刀具高度微调机构横、纵截面示意图，其中1为调整座、2为下V型导轨、3为下滑块、4为楔形块、5为上滑块、6为上V型导轨，7为连接板、8为上压紧片、9为下压紧片，10为锁紧螺钉，11为调节螺钉。 

调整座1底面是斜度为1:100的斜面，V型导轨2两根一组组成第一组双V导轨安装在斜面上，下滑块3在第一组双V导轨间行走，楔形块4连接上下滑块，其中楔形块与下滑块的结合面同样为斜度1:100的斜面，这样与底座斜面相配合，可使楔形块与上滑块的连接面保持水平状态，便于最终刀具的安装使用。上滑块5与第一组V型导轨6配合，将上下高度变化传递到第一 组双V导轨，最终与第一组双V导轨连接的连接板7上下移动，这样，在斜度为1:100的斜面作用下，楔形块4在调节螺钉11的驱动下，将水平运动成比例转换为连接板7的高度变化，实现了高度调节。 

高度调节到合适位置后，进行锁紧，上压紧片8和下压紧片9分别在锁紧螺钉10 的作用下压紧上下两组双V导轨，由于压紧方向与双V导轨上下移动方向垂直，压紧过程不会造成最终调整高度的变化，同时所有接触面均为面接触，刚度可以得到保证。 

综上所述，楔形块水平运动通过斜度为1:100的斜面转换为机构最终输出的高度的变化，达到了微调的效果，同时设计了合理的锁紧方式，锁紧过程不会带来调节高度的变化，实现了精确调整的目的。