[发明专利]双摆极坐标快速非球面数控加工机床

权利要求书

1.双摆极坐标快速非球面数控加工机床，包括主轴（6）和工件承载台（15），其特征在于，还包括皮带传动机构、A摆加工工具和B摆加工工具；所述主轴（6）两端安装在装有轴承的轴承座内，所述皮带传动机构的输出端与主轴（6）一端固连，所述主轴（6）的另一端与所述工件承载台（15）固连，被加工非球面光学元件（16）贴固在所述工件承载台（15）上，所述A摆加工工具和B摆加工工具结构相同，所述A摆加工工具中的A摆曲柄盘（9）上开有T型槽，通过T形槽螺栓和球形铰链与A摆加工工具中的A摆连杆（10）连接实现自由回转，通过T型槽螺栓在所述A摆曲柄盘（9）上的T型槽内的自由滑动调节所述A摆加工工具的曲柄长度，所述A摆加工工具和B摆加工工具以不同的运动模式和路径在非球面光学元件（16）的不同工位上并行工作。

2.根据权利要求1所述的双摆极坐标快速非球面数控加工机床，其特征在于，所述皮带传动机构包括主轴伺服驱动电机（1）、主轴减速器（2）、主动轮（3）、皮带（4）和从动轮（5）；主轴伺服驱动电机（1）的输出轴与主轴减速器（2）的输入轴刚性固连，主轴减速器（2）的输出轴与主动轮（3）的转轴连接，主动轮（3）与从动轮（5）通过皮带（4）连接。

3.根据权利要求1所述的双摆极坐标快速非球面数控加工机床，其特征在于，所述A摆加工工具包括A摆摆轴的传动曲柄摇杆机构、A摆压力调节器（11）、A摆摆轴（14）、A摆摆臂（17）、A摆抛光盘（18）和A摆顶针（19）；A摆摆轴（14）的两端安装在装有轴承的轴承座内，所述A摆摆轴（14）上端通过销轴与A摆摆臂（17）连接，A摆摆臂（17）的摆杆水平伸向被加工非球面光学元件（16）的上方，在A摆摆臂（17）的摆杆末端通过A摆顶针（19）带动A摆抛光盘（18）的工作面与被加工非球面光学元件（16）的被加工面滑动接触，A摆压力调节器（11）与A摆摆臂（17）连接为A摆抛光盘（18）提供抛光压力；所述A摆摆轴的传动曲柄摇杆机构中的A摆摇杆（13）的一端与所述A摆摆轴（14）通过键连接，所述A摆摆轴的传动曲柄摇杆机构为A摆加工工具提供动力并调整运动姿态。

4.根据权利要求3所述的双摆极坐标快速非球面数控加工机床，其特征在于，所述A摆摆轴的传动曲柄摇杆机构包括A摆驱动电机（7）、A摆减速器（8）、A摆曲柄盘（9）、A摆连杆（10）、A摆球型铰链（12）和A摆摇杆（13）；A摆驱动电机（7）的输出轴与A摆减速器（8）的输入轴刚性固连，A摆减速器（8）的输出轴与A摆曲柄盘（9）的转轴连接，A摆曲柄盘（9）通过T型槽螺栓和铰链与A摆连杆（10）的一端连接，A摆连杆（10）的另一端通过球型铰链与A摆摇杆（13）的一端连接。

5.根据权利要求4所述的双摆极坐标快速非球面数控加工机床，其特征在于，所述A摆摇杆（13）和A摆连杆（10）以及A摆曲柄盘（9）与A摆连杆（10）之间的连接处到A摆曲柄盘（9）中心的这一段构成了A摆曲柄摇杆机构，所述A摆曲柄摇杆机构的最小传动角γmin≥50°；A摆曲柄摇杆机构的行程速度变化系数K≈1。