[发明专利]晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机

权利要求书

1.一种晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是它包括：

一机架（1）；

一工具运动装置，它安装在机架（1）上并能带动成型加工工具（9）作90°范围的往复旋转运动；

一动力装置，该动力装置活动安装在机架（1）并能作相对于成型刀具方向的左右移动，晶体棒料安装在所述的动力装置上并能在其带动下作旋转运动；

一冷却循环系统，该冷却循环系统用于向加工部位提供冷却液。

2.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的工具运动装置由驱动电机、同步带轮组、同步带、旋转支撑轴、传动块、电动旋转工具夹持机构、成型加工工具组成，驱动电机、旋转支撑轴安装在工具运动系统承载板之上，工具运动系统承载板安装在机架上，同步带轮组及同步带轮安装在工具运动装置承载板前端外侧，所述的传动块高度方向分别设有两个3/4圆弧凹槽，使其厚度方向的一侧与大直径同步带轮螺纹连接，厚度方向另一侧与电动旋转工具夹持机构通过固定夹套螺纹孔连接为一体，电动旋转工具夹持机构运动轨迹与大直径同步带轮一致，通过电控操作系统后台软件程序调节参数控制大直径同步带轮作90°往复摆动，摆动频率范围为1/30～1/10HZ,成型加工工具自定心安装在电动旋转工具夹持部件上，成型加工工具工作时绕其圆柱后柄轴线做转速范围为1500～3000r/min的单向旋转，旋转支撑轴一端与大直径同步带轮通过键连接并由一轴承及轴承座固定在工具运动系统承载板上，另一端通过另一轴承和轴承座固定在工具运动系统承载板上，并且伸出所述另一端轴承座外。

3.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的旋转支撑轴超出轴承座的长度竖直后端面长度L=4.5L^’, L^’ 为轴承座竖直后端面到工具运动系统承载板竖直后端面的距离；竖直后端面部分中心尺寸处的竖直方向上设有螺纹孔，螺旋孔上螺纹连接有涡流传感器式信号发生杆，在涡流传感器式信号发生杆相对应的位置处安装有两个成90°排列的信号次级接收传感器。

4.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的机架上还安装有测力装置，测力装置上端与工具运动装置连接，下端与机架上平面左侧固定，所述的测力装置为带有上下安装板的三向测力仪。

5.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的成型加工工具的基体为带圆柱状后柄的不锈钢半球壳，不锈钢半球壳最大直径截面磨削为整体圆弧面，圆弧直径r=d，d为不锈钢半球壳厚度，在该圆弧面上制备有一层织构可控的金刚石膜。

6.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的成型加工工具在其刀头部分电解有便于提高切割效率的整体呈半抛物线形式的半圆弧槽，半圆弧槽圆弧直径r=（1/2000～1/2500）R,R为工具刀头基体最大外径。

7.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的成型加工工具主体部分厚度为h，为保证刀具刚度及容屑性能，２mm≤h≤0.8H，H为工具刀头基体最大厚度。

8.根据权利要求2所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是在所述的成型加工工具与电动旋转工具夹持部件之间安装有伞型防护罩，该防护罩以ABS为基体并且涂覆有无机聚合物防腐涂料。

9.根据权利要求1所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的动力装置包括动力源伺服电机，伺服电机与主轴头连接，主轴头通过法兰盘与三爪卡盘连接，伺服电机安装在移动滑台上，移动滑台外侧安装有微量进给手柄。

10.根据权利要求8所述的晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机，其特征是所述的自定心三爪卡盘上安装有夹持架，夹持架内装夹有红外发射笔；在机架上前侧安装有可旋转锁紧弹簧三爪，以便在刀具加工外圆弧表面距离球心竖直尺寸为1/8球半径长度时，旋转并锁紧弹簧三爪与已加工好的内圆弧表面接触支撑。