[发明专利]一种基于阶梯形横梁的大尺寸非球面磨床

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种基于阶梯形横梁的大尺寸非球面磨床。

背景技术

非球面光学零件已经广泛应用于机载设备、卫星、惯性制导和导航系统、红外探测系统等国防科技工业领域，以及民用光电产品方面，所以研制用于加工非球面光学零件的机床具有非常重要的意义。目前国内的非球面加工机床主要集中在小口径光学元件加工方面，而加工元件直径在400mm以上的加工机床相对较少，而且与国外相比仍然存在很大差距。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于阶梯形横梁的大尺寸非球面磨床，其横梁采用阶梯梁结构，从而改善受力情况，分解Z轴部件的重量，减小倾覆力矩，使得安装调试的精度以及横梁导轨的精度得到提高，并减小大口径非球面光学零件加工机床部件的重量，同时降低成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于阶梯形横梁的大尺寸非球面磨床，包括基座2，基座2上连接两个立柱6，两个立柱6上连接阶梯梁9，基座2凹槽中布置X轴溜板5，X轴溜板5上连接转台7，阶梯梁9上安装滑动的Y轴溜板24，Y轴溜板24上连接配重30，Y轴溜板24上布置Z轴滑枕10，Z轴滑枕10上配置主轴8。

所述的阶梯梁9为三阶台阶结构，由左导轨、中导轨和右导轨组成，中导轨通过中导轨左静压块20和中导轨右静压块22与Y轴溜板24形成静压区，右导轨上安装右导轨压条26，右导轨压条26的上下方分别布置右导轨上静压块25和右导轨下静压块27，右导轨下静压块27的下方是Y轴溜板右压板28，中导轨和右导轨组成阶梯梁9的主导轨；左导轨为副导轨，安装左导轨压条18，左导轨压条18的上方是两个静压块，分别为左导轨左上静压块17和左导轨右上静压块19，左导轨压条18的下方是左导轨下静压块16。

所述的X轴溜板5、Y轴溜板24和Z轴滑枕10三者滑动时所采用的静压导轨结构相同，均为液体静压导轨。

本发明采用阶梯梁结构，可以很好的解决导轨的回油问题，该磨床运动时采用液体静压导轨，采用直线电机进行驱动，并采用光栅尺进行测量形成闭环控制，而采用伺服电机加滚珠丝杠驱动竖直轴，从而保证了各轴运行的平稳性，使机床在加工、安装方面更加方便合理，从而保证工件的加工精度。

附图说明

图1为本发明的三维示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的阶梯梁结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理做详细叙述。

如图1、图2所示，一种基于阶梯形横梁的大尺寸非球面磨床，包括基座2，基座2上通过螺栓连接两个立柱6，两个立柱6上通过螺栓连接阶梯梁9，从而组成磨床的龙门框架，基座2凹槽中布置X轴溜板5，X轴溜板5上布置转台7，阶梯梁9上安装滑动的Y轴溜板24，Y轴溜板24上通过螺栓连接配重30，Y轴溜板24上布置Z轴滑枕10，Z轴滑枕10下端通过螺栓连接主轴8。

如图3，所述的阶梯梁9为三阶台阶结构，由左导轨、中导轨和右导轨组成，中导轨通过中导轨左静压块20和中导轨右静压块22与Y轴溜板24形成静压腔，右导轨上安装右导轨压条26，通过右导轨压条26以及阶梯梁9的凸台对Y轴溜板24上、下、左、右四个方向进行约束，右导轨压条26的上下方分别安装右导轨上静压块25和右导轨下静压块27，右导轨下静压块27的下方是Y轴溜板右压板28，中导轨和右导轨组成阶梯梁9的主导轨；左导轨为副导轨，左导轨上螺栓连接左导轨压条18，左导轨压条18的上方是两个静压块，分别为左导轨左上静压块17和左导轨右上静压块19，左导轨压条18的下方是左导轨下静压块16。由于采用阶梯梁可以改善横梁的受力状态，减小了倾覆力矩，从而可以提高横梁部件的稳定性。

所述的X轴溜板5、Y轴溜板24和Z轴滑枕10三者滑动时所采用的静压导轨结构相同，均为液体静压导轨。

参照附图，本发明包括X轴、Y轴、Z轴：

所述的X轴由花岗岩底座2、铸铁的X轴溜板5、转台7组成。X轴溜板5通过基座2上的凹槽，以及基座2上的导轨压条组成闭式静压导轨。

所述的Y轴由花岗岩阶梯梁9、阶梯梁9上的Y轴溜板24、布置在阶梯梁9上下的左导轨压条18和右导轨压条26组成，通过安装在Y轴溜板24上的压板形成闭式液体静压导轨，主导轨布置在横梁的右下方，副导轨在左上方。