[发明专利]一种微纳结构辊筒模具加工与压印成形机床及其控制方法

权利要求书

1.一种微纳结构辊筒模具加工与压印成形机床，其特征在于，包括机床底座(1)、旋转底座(2)、软质材料纳米压印装备(3)、主轴箱(4)、硬质材料纳米压印装备(5)、双刀架(6)、X向液体静压导轨(7)、X轴扭轮摩擦传动系统(8)、Z向扭轮摩擦传动系统(9)、Z向液体静压导轨(10)；

所述旋转底座(2)包括旋转台(212)及驱动机构，旋转台(212)转动连接在机床底座(1)的上表面并通过驱动机构驱动旋转台(212)旋转；

所述主轴箱(4)、两个软质材料纳米压印装备(3)以及两个硬质材料纳米压印装备(5)均固定在旋转台(212)上，主轴箱(4)固定在旋转台(212)中间位置，两个软质材料纳米压印装备(3)对称布置在主轴箱(4)两侧，两个硬质材料纳米压印装备(5)对称布置在主轴箱(4)另外两侧；主轴箱(4)四个侧面中每个侧面伸出两个输出轴，分别与两个软质材料纳米压印装备(3)和两个硬质材料纳米压印装备(5)驱动连接；

所述Z向液体静压导轨(10)布置在机床底座(1)一侧，Z向扭轮摩擦传动系统(9)安装在Z向液体静压导轨(10)上，用于驱动Z向液体静压导轨(10)的Z向滑台(1003)沿Z向进行直线运动；

所述X向液体静压导轨(7)安装在Z向液体静压导轨(10)的Z向滑台(1003)上，X轴扭轮摩擦传动系统(8)安装到X向液体静压导轨(7)上，用于驱动X向液体静压导轨(7)的两个X向滑台(702)沿X向进行直线运动；

所述双刀架(6)中包括两个结构相同的刀具系统，两个刀具系统分别固定在X向液体静压导轨(7)的两个X向滑台(702)上，且双刀架(6)高度与所述软质材料纳米压印装备(3)或硬质材料纳米压印装备(5)适配，可进行配合作业；

Z向液体静压导轨(10)的Z向滑台(1003)以及X向液体静压导轨(7)X向滑台(702)上分别安装有激光干涉仪，用于机床位置精度的检测。

2.如权利要求1所述的一种微纳结构辊筒模具加工与压印成形机床，其特征在于，所述旋转底座(2)的驱动机构包括蜗轮轴(201)、槽轮盘(202)、蜗杆(204)、蜗轮(205)、棘轮轴(206)、棘轮(208)、电机(209)；所述蜗轮轴(201)通过轴承及旋转套杯安装到机床底座(1)的安装孔内；槽轮盘(202)及蜗轮(205)分别通过键安装在蜗轮轴(201)上；蜗杆(204)与蜗轮(205)形成蜗轮蜗杆副，蜗杆(204)一端与电机(209)的输出轴相连，另一端通过轴承安装在机床底座(1)的安装孔内；棘轮(208)与槽轮盘(202)构成间歇运动机构，棘轮(208)通过键安装在棘轮轴(206)上，棘轮轴(206)通过轴承及旋转套杯安装在机床底座(1)及旋转台(212)中对应的安装孔内。

3.如权利要求1所述的一种微纳结构辊筒模具加工与压印成形机床，其特征在于，所述软质材料纳米压印装备(3)包括软质压印装备下箱体(301)、中齿轮轴(303)、辅助辊筒(304)、模具辊筒(305)、软质压印装备上箱体(306)、两个长齿轮轴(307)、第一小齿轮轴(312)；软质压印装备下箱体(301)固定在旋转底座(2)的旋转台(212)上，软质压印装备上箱体(306)与软质压印装备下箱体(301)固定连接；若干辅助辊筒(304)转动连接在软质压印装备下箱体(301)上；中齿轮轴(303)安装在软质压印装备下箱体(301)上且其伸出端上空套有滚筒309；中齿轮轴(303)、第一小齿轮轴(312)以及两个长齿轮轴(307)位于软质压印装备下箱体(301)内部的轴段上均安装有圆柱直齿轮310，中齿轮轴(303)、第一小齿轮轴(312)以及一个长齿轮轴(307)依次通过圆柱直齿轮310啮合传动；两个长齿轮轴(307)位于软质压印装备下箱体(301)与软质压印装备上箱体(306)的分界面处，长齿轮轴(307)一侧伸出端与所述主轴箱(4)的动力输出端连接，长齿轮轴(307)另一侧输出端上套有模具辊筒(305)。