[发明专利]一种并联五轴光学镜面加工装备

权利要求书

1.一种并联五轴光学镜面加工装备，包括加工单元、大镜面支撑架单元以及镜面旋转固定单元，所述加工单元包括加工刀具单元、以及在光学镜面加工过程中为加工刀具提供所需路径、加工力和加工姿态的驱动机构；其特征在于，

所述驱动机构为并联驱动机构，包括静平台(4)、五条UPS驱动支链(5)、一条UPU约束支链(6)和动平台(7)，静平台(4)的面积大于动平台(7)，五条UPS驱动支链(5)的上端均匀布置在静平台(4)的边端，五条UPS驱动支链(5)的下端均匀布置在动平台(7)的边端，UPU约束支链(6)的上下两端分别设在静平台(4)和动平台(7)的中心位置；

五条UPS驱动支链(5)的结构完全相同，均包括伺服电机(3)、驱动链轴承机构(5-1)、滚珠丝杠副(5-2)和球铰链(5-3)，驱动链轴承机构(5-1)包括驱动链轴承固定架(5-1-1)和驱动链轴承(5-1-2)，驱动链轴承固定架(5-1-1)通过一对驱动链轴承(5-1-2)安装在静平台(4)的边端，滚珠丝杠副(5-2)中的外壳(5-2-1)两端具有连接轴，连接轴通过另一对驱动链轴承(5-1-2)安装在驱动链轴承固定架(5-1-1)上，伺服电机(3)固定在滚珠丝杠副(5-2)的顶端并与滚珠丝杠伸缩杆(5-2-2)的上端相连，滚珠丝杠伸缩杆(5-2-2)的下端通过连接头(15)与球铰链(5-3)相连，球铰链(5-3)与动平台(7)边端相连；

UPU约束支链(6)包括虎克铰链(6-1)、花键杆(6-2)、约束支链轴承固定架(6-3)、约束支链轴承(6-6)、花键套筒(6-4)和虎克铰链连接座(6-5)，约束支链轴承固定架(6-3)通过一对约束支链轴承(6-6)安装在静平台(4)的中心，花键套筒(6-4)上部两端具有连接轴，连接轴通过另一对约束链轴承(6-6)安装在约束支链轴承固定架(6-3)上，花键杆(6-2)配合安装在花键套筒(6-4)内，花键杆(6-2)的下端与虎克铰链(6-1)相连，虎克铰链(6-1)通过虎克铰链连接座(6-5)安装在静平台(4)的中心位置。

2.根据权利要求1所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，加工刀具单元(8)包括支撑架(8-1)、电机(8-2)、刀具架(8-3)和刀具(8-4)，支撑架(8-1)固定在动平台(7)的底部，所述刀具架(8-3)为一方形框架并通过方形销(8-5)固定在支撑架(8-1)上，电机(8-2)安装固定在刀具架(8-3)内，刀具(8-4)通过刀具盘安装在刀具架(8-3)的底部，并通过电机(8-2)驱动刀具(8-4)的旋转。

3.权利要求2所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，大镜面支撑架单元包括镜面旋转台支撑座(12)，机床支撑架(1)以及驱动机构支撑架(2)，镜面旋转台支撑座(12)连接在机床支撑架(1)的下端，驱动机构支撑架(2)连接在机床支撑架(1)的上端；镜面旋转固定单元包括安装在镜面旋转台支撑座(12)上的镜面旋转台(10)以及设在镜面旋转台(10)圆周上的若干个大镜面卡盘(9)，待加工大镜面(11)通过大镜面卡盘(9)固定在镜面旋转台(10)上，镜面旋转台(10)的底部具有与之相连的旋转驱动机构。

4.权利要求3所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，UPS驱动支链(5)的球铰链(5-3)下端通过楔块(16)与动平台(7)相连，所述楔块(16)的角度为15°-45°。

5.权利要求1至4任一权利要求所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，五条UPS驱动支链(5)上均安装有光栅尺(13)，光栅尺中的标尺光栅(13-1)安装在滚珠丝杠副的外壳(5-2-1)上端，光栅读数头(13-2)安装在滚珠丝杠伸缩杆(5-2-2)上端。

6.权利要求5所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，动平台(7)上安装有姿态陀螺仪(14)。

7.权利要求6所述并联五轴光学镜面加工装备，其特征在于，镜面旋转台(10)的四个方向上均匀布置有水平仪(9-1)，对镜面旋转台(10)的水平度进行检测和校对。