專利名稱：高精密機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工設(shè)備，特別是涉及一種由計算機控制的高效率、高精度高精密機床。
背景技術(shù)：
目前國外此類產(chǎn)品普遍存在以下不足(1)繞絲機構(gòu)設(shè)計不合理。它是由直流調(diào)速電機直接帶動三角形螺桿進行布線的。 由于螺距很小，僅為0. 6nun的單頭螺紋，其單面牙的高度h = 0. 325mm，雙面的工作高度池 =0. 65mm。采用這樣的螺紋傳遞帶有一定扭矩的運動，使金屬線上的張力在^gf左右時是不適的。所以該引進設(shè)備在國內(nèi)某單位試運行時就發(fā)現(xiàn)與絲桿相配的絲母磨下了很多銅屑，使配合間隙急驟變大，軸向竄動也很嚴(yán)重。(2)機架采用板式用螺釘組裝的結(jié)構(gòu)形式，整體剛性差，易變形。(3)工作時無阻擋研磨液裝置。高速運動的金屬割線能把研磨液帶到繞絲筒上，影響到繞絲筒的使用壽命，也沒有收集研磨液及防止研磨液飛濺裝置。(4)氣動張緊部分無背壓，張力系統(tǒng)相對不穩(wěn)定。(5)繞絲簡裝置及直流調(diào)速電機安裝于大立滑板上，由Z軸絲杠旋轉(zhuǎn)使其向下進給，切割時不利于割絲穩(wěn)定工作，剛性較差，振動也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補上述不足，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)合理、布局緊湊、精度高、剛性大、壽命高的精密機床。用來切割硅片、石英玻璃、陶瓷、寶石等硬脆性材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明由機架、繞絲滾筒、Z軸工作臺、Y軸工作臺、張緊裝置、擺動裝置、夾具組成。繞絲滾筒由調(diào)速電機及三級齒輪副組成，微型氣缸彈性支撐切割機的張緊輪，同時設(shè)有一對上下可相對擺動的支撐導(dǎo)向輪，該Z軸進給、Y軸進給、擺動裝置及繞絲滾筒的布線裝置均采用滾珠絲杠副，各部移動導(dǎo)軌也采用預(yù)加載荷滾動導(dǎo)軌，氣動張緊部分采用了背壓閥。機架由整體鑄鋁件制成。夾具為二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分可調(diào)，為中間聯(lián)體的整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點是采用框式整體鋁鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)，經(jīng)人工時效處理，整體剛性高，不易變形，且重量較輕；傳動絲杠副采用3級精密滾珠絲杠副，系內(nèi)循環(huán)固定反向器、雙螺母墊片預(yù)緊防間隙傳動結(jié)構(gòu)。這樣能保證絲杠副正反轉(zhuǎn)時的傳動精度和重復(fù)定位精度， 實現(xiàn)了無間隙精密傳動；氣動張緊部分采用了背壓閥，其背壓可調(diào)。金屬切割線的張緊力根據(jù)加工工藝要求可任意調(diào)定。切割工作時使金屬割線的張力更趨穩(wěn)定，有利于提高工件的切割精度。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2本發(fā)明的局部放大圖。圖中機架1、繞絲滾筒2、工作臺3、工作臺4、張緊裝置。5具體實施方法下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述本發(fā)明由單片機控制三臺步進電機和一臺直流調(diào)速電機協(xié)調(diào)工作。在機架1上安裝有繞絲滾筒2，繞絲滾筒2由調(diào)速電機及三級齒輪副組成，可調(diào)速的直流電機拖動繞絲滾筒2反正轉(zhuǎn)，用于金屬切割絲的卷繞和往復(fù)運動，在氣缸通過張緊裝置5對金屬絲施加一定張力的同時與磨料漿一起對材料進行切割。由于切割張力由一對微型氣缸彈性支撐切割線的張緊輪來控制，同時由另一對上下可相對擺動的支撐導(dǎo)向輪來實現(xiàn)切割線的擺動， 切割線可以在切割平面內(nèi)對被切割晶體進行擺動式切割，不斷變換切割點，可以提高切割效率和切割質(zhì)量。繞絲滾筒2的換向位置可在繞絲長度上的任意位置換向，走絲速度可在 Ο-llm/s范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。切割線的總長彡100m，切割用金屬絲直徑彡0.30mm。被切割晶體安裝在夾具上，三臺步進機控制夾具的運動。夾具采用了高精度、高剛性的二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分采用了叫、司連接體的整體結(jié)構(gòu)，提高了夾具的剛性， 并使結(jié)構(gòu)更緊湊。該夾具擺動角度和水平回轉(zhuǎn)角度的示值精度均為5'。JY步進電機控制 Z軸工作臺3的切割進給與返回，Z軸在切割時最小進給速度可< 0. 06mm/min,JT步進電機控制Y軸工作臺4的進給與返回，JR步進電機控制擺動裝置的進給與返回。切割機的Z 軸進給、Y軸進給、擺動運動及繞絲滾筒的布線運動均采用高精度滾珠絲杠副，各部移動導(dǎo)軌也均采用預(yù)加載荷的高精度滾動導(dǎo)軌。
權(quán)利要求
1.高精密機床，由機架、繞絲滾筒、Z軸工作臺、Y軸工作臺、張緊裝置等組成，其特征在于繞絲滾筒由調(diào)速電機及三級齒輪組成，微型氣缸彈性支撐切割機的張緊輪，同時設(shè)有一對上下可相對擺動的支撐導(dǎo)向輪，該Z軸進給、Y軸進給、擺動裝置及繞絲筒的布線裝置均采用滾珠絲杠副，采用預(yù)加載荷滾動導(dǎo)軌，氣動張緊部分采用了背壓閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密機床，其特征在于機架由整體鑄鋁件制成；夾具為二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分可調(diào)，為中間聯(lián)體的整體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密機床，其特征在于所述的氣動張緊部分，采用了背壓閥，其背壓可調(diào)，金屬切割線的張緊力根據(jù)加工工藝要求可任意調(diào)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精密機床。本發(fā)明由機架、繞絲滾筒、Z軸工作臺、Y軸工作臺、張緊裝置、擺動裝置、夾具組成。本發(fā)明采用框式整體鋁鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)，經(jīng)人工時效處理，整體剛性高，不易變形，且重量較輕。氣動張緊部分采用了背壓閥，其背壓可調(diào)。金屬切割線的張緊力根據(jù)加工工藝要求可任意調(diào)定。切割工作時使金屬割線的張力更趨穩(wěn)定，有利于提高工件的切割精度。
文檔編號B28D5/04GK102452133SQ20101052774
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者褚桂君 申請人:褚桂君