[发明专利]一种超精密加工系统

说明书

本发明公开了一种超精密加工系统，属于精密加工技术领域，其包括：超精密加工机床，包括承载待加工工件的加工平台、固设在加工平台上的支撑臂和滑动设置在加工平台上的移动臂，支撑臂上设置有与其转动连接的旋转轴，移动臂上设置有能够相对移动的加工刀具；旋转轴位移监测模块，设置在旋转轴的上方；刀具切削刃磨损检测模块，对应加工刀具设置；工件检测模块，与加工工件对应设置；控制模块，控制模块与旋转轴位移监测模块、刀具切削刃磨损检测模块、工件检测模块电连接。本发明能够监测旋转轴的中心位置变化的同时，还可以检测加工刀具切削刃磨损情况，并结合加工工件加工情况，控制超精密加工机床调整加工参数，以满足工件的加工要求。

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，具体涉及一种超精密加工系统。

背景技术

超精密加工的精度比传统的精密加工提高了一个以上的数量级，但是超精密加工对工件材质、加工设备、工装卡具、测量和环境等条件都有特殊的要求，需要综合应用精密机械、精密测量和精密控制。

现有的超精密加工系统在加工过程中，由于固定待加工工件的旋转轴长时间工作再加上待加工工件重量、温度变化等因素影响，导致旋转轴的轻微变形，使旋转轴的中心位置产生偏离，在加工过程中出现微小偏差。

此外，在金属超精密加工过程中，加工刀具刃口承受着较大的机械压力和切削温度，在切削过程中与加工件的材料发生溶解，导致刀具出现微观磨损，但是刀具的微观磨损使用肉眼很难察觉，直接影响工件的加工质量。

因此，急需一种能够监测旋转轴的中心位置变化的同时，还可以检测加工刀具切削刃磨损情况的超精密加工系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够监测旋转轴的中心位置变化的同时，还可以检测加工刀具切削刃磨损情况的超精密加工系统，本发明采取了如下技术方案：

一种超精密加工系统，用于对待加工工件进行超精密加工，所述超精密加工系统包括：

超精密加工机床，所述超精密加工机床包括承载所述待加工工件的加工平台、固设在所述加工平台上的支撑臂和滑动设置在所述加工平台上的移动臂，所述支撑臂上设置有与其转动连接的旋转轴，所述移动臂上设置有能够相对移动的加工刀具；

旋转轴位移监测模块，所述旋转轴位移监测模块设置在所述旋转轴的上方，用于监测所述旋转轴的轴向偏移；

刀具切削刃磨损检测模块，所述刀具切削刃磨损检测模块对应所述加工刀具设置，用于对所述加工刀具的切削刃磨损情况进行检测；

工件检测模块，所述工件检测模块与加工工件对应设置，用于检测工件的加工精度，其中，所述加工精度包括尺寸、形状、位置精度和粗糙度；

控制模块，所述控制模块与所述旋转轴位移监测模块、所述刀具切削刃磨损检测模块、所述工件检测模块电连接，并根据所述旋转轴位移监测模块、所述刀具切削刃磨损检测模块、所述工件检测模块的监测或检测的数据发出控制指令至所述超精密加工机床调整加工参数，以满足工件的超精密加工要求。

进一步地，所述旋转轴的一端与所述支撑臂驱动转动连接，另一端指向所述移动臂，其中，所述旋转轴指向所述移动臂的一端设置有固定装置，用于固定待加工工件；所述移动臂上设置有一个能够上下滑动的调整块，所述加工刀具固定连接在所述调整块上并跟随所述调整块做出位置调整。

进一步地，所述旋转轴位移监测模块包括与所述旋转轴平行设置的吊臂、设置在所述吊臂上的监测信号发出端和监测信号接收端，其中，所述吊臂的一端与所述支撑臂固定连接，另一端为自由端；所述监测信号发出端和监测信号接收端均朝向所述旋转轴的一侧设置，所述监测信号发出端的发射方向与所述旋转轴的中心轴线夹角设置，所述监测信号接收端位于监测信号的反射路线上。