[发明专利]一种辊筒模具多边形菲涅尔透镜阵列的加工设备

说明书

本发明公开了一种辊筒模具多边形菲涅尔透镜阵列的加工设备，包括气浮主轴、A轴基座、X轴导轨和Z轴导轨；其中，气浮主轴用于当辊筒的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒绕Z轴转动；A轴基座上设有用于切削辊筒的刀具；X轴导轨用于控制A轴基座沿垂直Z轴的方向移动，且X轴导轨安装在Z轴导轨上，可随Z轴导轨移动。本申请提供的加工设备通过各轴联动，在辊筒表面加工出与多边形菲涅尔透镜阵列对应的完整的模具结构，通过辊筒模压技术可以在光学薄膜上连续制造出大批量多边形菲涅尔透镜，提高了菲涅尔透镜整体光学性能、生产效率以及加工精度。

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，更具体地说，涉及一种辊筒模具多边形菲涅尔透镜阵列的加工设备。

背景技术

菲涅尔透镜是一种重要的衍射元件，由于其重量轻、体积尺寸小和优异的光学性能，在许多领域具有广泛的应用。菲涅尔透镜阵列具体指一种由多个菲涅尔透镜排列组成的光学元件，其光学性能的主要衡量指标为填充因子，即镜片面积占总面积的百分比，该比例越高、则光学性能越好。为此，目前的菲涅尔透镜阵列已经发展成不同形状，其大多采用多个修剪为矩形或六边形的菲涅尔透镜布局排列而成。

在实际生产过程中，需要利用模具来制作菲涅尔透镜阵列，传统的模具的加工过程依靠金刚石车削工艺，即通过车削的方式加工出多个相互独立的多边形的菲涅尔透镜的子模具，然后将多个独立的子模具拼接组装为一个完整的模具使用，最后利用拼接完成后的模具制作菲涅尔透镜阵列。

然而，由于模具由多个独立的子模具组成，各个子模具独立加工、且拼接使用，因此大批量生产菲涅尔透镜阵列时，常出现加工效率低、加工成本高的问题。

综上所述，如何提高菲涅尔透镜阵列的加工效率、降低加工成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种辊筒模具多边形菲涅尔透镜阵列的加工设备，其能够在辊筒上加工出与菲涅尔透镜阵列对应的完整的模具结构，提高菲涅尔透镜阵列的加工效率、降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种辊筒模具多边形菲涅尔透镜阵列的加工设备，包括：

用于当辊筒的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒绕Z轴转动的气浮主轴；

A轴基座，所述A轴基座上设有用于切削辊筒的刀具；

用于控制所述A轴基座沿垂直Z轴方向移动的X轴导轨，且所述X轴导轨可滑动的设置在沿Z轴方向延伸的Z轴导轨上。

优选的，所述气浮主轴包括同轴设置的床头气浮主轴和尾架气浮主轴，且二者中的一者设有用于与辊筒的前端夹持固定的卡盘，另一者设有用于与辊筒的后端夹持固定的卡盘。

优选的，所述加工设备的底座为用于隔震的气浮隔震底座。

优选的，所述A轴基座包括与所述X轴导轨滑动连接的底板，所述底板上方设有用于控制所述刀具绕X轴旋转的A轴转台。

优选的，所述A轴基座还包括位于所述A轴转台远离所述刀具一侧的下导轨，所述A轴转台位置可调的设置在所述下导轨上、以调整所述刀具的高度。

优选的，所述A轴基座还包括用于定位所述刀具位置的肋板，所述肋板位于所述刀具的外周、且与所述底板固定连接。

优选的，所述肋板包括左肋板、右肋板和上盖板，所述左肋板和所述右肋板对称设置在所述刀具的两侧，所述左肋板和所述右肋板的下端均与所述底板固定连接、上端均与所述上盖板固定连接。

本发明提供的加工设备包括气浮主轴、设有刀具的A轴基座、X轴导轨、与X轴导轨垂直的Z轴导轨；其中，气浮主轴用于控制辊筒绕Z轴转动，A轴基座通过Z轴导轨沿Z轴方向移动、通过X轴导轨沿X轴方向移动。