[实用新型]一种光学加工磨削和飞切组合机床床身

说明书

技术领域

本实用新型属于光学超精密加工制造领域，具体涉及一种光学加工磨削和飞切组合机床床身，特指一种具有对磷酸二氢钾（KDP）晶体平面飞切加工、同时对KDP晶体侧棱的磨削和飞切组合加工的机床。采用本实用新型可以显著提高KDP晶体侧棱的加工效率和装卡定位精度。

背景技术

KDP晶体是大型激光装置中实现光电开关与倍频转换的重要光学材料，由于具有质软脆、易潮解、各向异性等特性，其超精密加工极其困难。当前我国神光-Ⅲ等重大光学工程急需大量的大口径KDP晶体，在安装和使用过程中除了对大平面提出高指标的精度要求，对侧面和侧棱提出了加工要求，需要加工430mm×430mm×12mm的KDP晶体四个侧面以及两个侧棱，侧棱切削深度在3mm以内，切削角度为0°到60°可调，四个侧面加工后的垂直度要求为±1’，侧棱所在的两个面的平行度为±1’，表面粗糙度小于5nm。

由于KDP晶体具有各向异性,脆性高,易开裂的特点,它是目前公认的最难加工的光学零件之一，采用磨削和抛光时形成的颗粒一般是金刚石颗粒很容易嵌入KDP晶体中，造成零件表面的损伤，最终影响激光损伤阈值，因此，通常比较理想的KDP晶体加工采用单点金刚石飞切技术，此方法属于断续切削，会对被加工件产生周期冲击。对于KDP晶体的侧棱加工，尤其在最初切削时特别容易出现KDP晶体的崩裂，另外，由于侧棱的切削量是比较大的毫米级，每刀的进给深度为微米级，对于飞切要切削几毫米的深度,加工效率极低。采用粗加工和精加工在不同设备上，可以提高粗加工的效率，但两次定位会被加工的KDP晶体造成重复定位误差，影响零件的最终精度。

发明内容

本实用新型提供一种光学加工磨削和飞切组合机床床身。本实用新型不仅可用于KDP晶体的侧棱加工，解决现有KDP晶体侧棱加工中加工效率和精度的问题，而且可用于为KDP晶体平面和侧棱的飞切加工。本实用新型在提高加工效率的同时，也可以满足零件的精度要求。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的光学加工磨削和飞切组合机床床身，其特点是，所述的机床床身包括龙门基座单元、飞切主轴单元、磨削单元、俯仰机构、X向导轨。其中，龙门基座单元包括底座、立柱、托架、横梁。所述的飞切主轴单元包括飞切主轴、电机、刀盘、飞刀。所述的磨削单元包括砂轮、磨削主轴、Z向导轨、Y向导轨。其连接关系是，所述的基座放置于地面上，X向导轨通过螺钉固定设置在基座的上面中间位置，俯仰机构安装在X向导轨上，被加工件放置在俯仰机构上。在基座上位于X向导轨的两侧固定设置有两个平行的立柱，托架的两端与两个立柱上端连接，横梁固定在托架上方的中间位置，构成龙门式结构；飞切主轴固定在横梁的中间位置，电机安装在飞切主轴的上方，飞切主轴的下端面与刀盘连接，在刀盘的两侧对称位置分别安装两把飞刀。Y向导轨安装在托架的上方，并设置在横梁的前端，Z向导轨安装在Y向导轨的前端，构成二维工作台。磨削主轴固定设置在Z向导轨前端，砂轮固定设置在磨削主轴前端。

所述的飞切主轴为气浮主轴。

所述的磨削主轴为气浮主轴。

所述的Z向导轨、Y向导轨为机械导轨。

所述的底座、立柱、横梁采用花岗岩材料制作。

本实用新型的KDP晶体侧棱磨削和飞切组合机床床身有益效果是：所述的机床床身中设置有磨削和飞切两种加工能力，磨削的切深较大，作为粗加工可明显提高加工效率，飞切的切深较小，作为精加工可有效保证被加工件的形状精度和位置精度要求；同时在一台机床床身中含有磨削和飞切，被加工件只需定位一次，解决了被加工件重复定位引起的定位误差，可满足被加工件的形状和位置精度要求。

附图说明

图1为本实用新型的光学加工磨削和飞切组合机床床身结构主视图；

图2为本实用新型的光学加工磨削和飞切组合机床床身结构俯视图；

图中：1.底座    2.立柱Ⅰ     3.托架     4.横梁     5.砂轮     6.磨削主轴     7.飞切主轴     8.电机     9.Z向导轨     10.Y向导轨     11.刀盘     12.飞刀Ⅰ     13.俯仰机构     14.X向导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细描述：

实施例1