加工設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加工設備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，加工設備包括：車刀、第一驅(qū)動部件、第二驅(qū)動部件和工作臺，車刀可沿水平方向和豎直方向移動。第一驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動。第二驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動，第二驅(qū)動部件驅(qū)動車刀豎直移動的行程小于第一驅(qū)動部件驅(qū)動車刀豎直移動的行程。工作臺具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在工作面上，其中工作臺繞工作臺的中心軸線可轉(zhuǎn)動且工作臺可沿一段圓弧軌跡運動，圓弧軌跡對應的圓心在工作臺的中心軸線上且與工作面間隔預定距離。根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備，可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉的問題，避免損壞車刀，延長車刀的使用壽命。
【專利說明】加工設備
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工設備領域，尤其是涉及一種適于加工菲涅爾玻璃透鏡的加工設備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的菲涅爾玻璃透鏡模具的加工方法，不僅車刀與工件之間可能發(fā)生干涉，導致車刀失效，而且刀尖點的實時位置得不到補償，往往導致最終的加工精度達不到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉問題的加工設備。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，所述加工設備包括:車刀，所述車刀可沿水平方向和豎直方向移動；用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動的第一驅(qū)動部件；用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動的第二驅(qū)動部件，所述第二驅(qū)動部件驅(qū)動所述車刀豎直移動的行程小于所述第一驅(qū)動部件驅(qū)動所述車刀豎直移動的行程；工作臺，所述工作臺具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在所述工作面上，其中所述工作臺繞所述工作臺的中心軸線可轉(zhuǎn)動且所述工作臺可沿一段圓弧軌跡運動，所述圓弧軌跡對應的圓心在所述工作臺的中心軸線上且與所述工作面間隔預定距離。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備，通過使得工作臺在水平方向和豎直方向移動，且通過第二驅(qū)動部件負責加工過程中所需的微小進給，同時由于工作臺可繞工作臺的中心軸線轉(zhuǎn)動，且工作臺可沿一段圓弧軌跡運動，從而可避免發(fā)生車刀與菲涅爾玻璃透鏡干涉的問題，避免損壞車刀，延長車刀的使用壽命。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明的加工設備還具有如下附加技術(shù)特征:
[0007]可選地，所述第一驅(qū)動部件為直線電機。
[0008]可選地，所述第二驅(qū)動部件為壓電陶瓷驅(qū)動器。
[0009]在本發(fā)明的一些實施例中，加工設備還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述工作臺在所述預定軌跡上的具體位置。從而實現(xiàn)對車刀位置的實時補償，提高加工精度，保證產(chǎn)品的合格率。
[0010]具體地，所述車刀具有刀尖，所述刀尖位置的補償由所述第二驅(qū)動部件控制。
[0011]具體地，所述第二驅(qū)動部件根據(jù)所述位置傳感器檢測出的所述工作臺的當前位置以補償所述刀尖的位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備的示意圖。
[0013]附圖標記:[0014]加工設備100、菲涅爾玻璃透鏡200、車刀1、刀尖10、
[0015]第二驅(qū)動部件2、工作臺3、工作面30、位置傳感器4、
[0016]控制系統(tǒng)5、數(shù)控機床6
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0019]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0020]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0021]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0022]下面參考圖1詳細描述根據(jù)發(fā)明實施例的一種加工設備100,該加工設備100用于加工菲涅爾玻璃透鏡200，例如在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出多個齒。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備100，如圖1所示，包括:車刀1、第一驅(qū)動部件、第二驅(qū)動部件2和工作臺3，其中，車刀I用于加工菲涅爾玻璃透鏡200，車刀I可沿水平方向(如圖1中的X方向)和豎直方向(如圖1中的Z方向)移動，在本發(fā)明的具體示例中，車刀I設在數(shù)控機床6上，數(shù)控機床6驅(qū)動車刀I移動。第一驅(qū)動部件用于驅(qū)動車刀I沿豎直方向移動，第二驅(qū)動部件2用于驅(qū)動車刀I沿豎直方向移動，第二驅(qū)動部件2驅(qū)動車刀I豎直移動的行程小于第一驅(qū)動部件驅(qū)動車刀I豎直移動的行程。具體而言，第二驅(qū)動部件2驅(qū)動車刀I移動的行程的單位是厘米或毫米的小行程移動，即第二驅(qū)動部件2負責加工過程中的微小進給，第一驅(qū)動部件驅(qū)動車刀I移動的行程的單位是分米或米的大行程移動，在本發(fā)明的具體實施例中，第一驅(qū)動部件為直線電機，第二驅(qū)動部件2為壓電陶瓷驅(qū)動器。[0024]工作臺3具有工作面30，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡200適于固定在工作面30上,工作臺3繞工作臺3的中心軸線可轉(zhuǎn)動,且工作臺3可沿一段圓弧軌跡運動，圓弧軌跡對應的圓心(即圖1所示的O)在工作臺3的中心軸線上且與工作面30間隔預定距離，具體地，預定距離為800mm，換言之，加工設備100工作時，工作臺3即可以繞工作臺3的中線軸線旋轉(zhuǎn)，工作臺3還可沿圓弧軌跡運動，從而調(diào)整工作臺3上的菲涅爾玻璃透鏡200與車刀I之間的工作角度。
[0025]其中，值得說明的是，加工設備100還包括控制系統(tǒng)5，該控制系統(tǒng)5與第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件2相連，控制系統(tǒng)5控制第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件2的運行，從而控制車刀I運動的行程。
[0026]具體而言，將待加工的菲涅爾玻璃透鏡200放置在工作臺3上，加工設備100開始工作，通過驅(qū)動車刀I在豎直方向和水平方向的移動，使得車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200位于同一平面上，且通過驅(qū)動工作臺3繞其中心軸線轉(zhuǎn)動且驅(qū)動工作臺3沿圓弧軌跡運動，從而調(diào)整菲涅爾玻璃透鏡200與車刀I之間的工作角度，使車刀I 一邊的刃口對齊菲涅爾玻璃透鏡100相應齒的一邊。對菲涅爾玻璃透鏡200進行加工過程中，車刀I沿豎直方向進給，且工作臺3繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，完成菲涅爾透鏡相應齒一側(cè)的成型加工；之后，工作臺3沿圓弧軌跡運動，且車刀沿X軸與Z軸不斷做相應調(diào)整運動，保持刀尖點相對于菲涅爾玻璃透鏡100位置不變，使車刀另一邊的刃口移動到菲涅爾透鏡相應齒的另一邊，從而在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出符合加工要求的曲線。
[0027]根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備100，通過使得工作臺3在水平方向和豎直方向移動，且通過第二驅(qū)動部件2負責加工過程中所需的微小進給，同時由于工作臺3可繞工作臺3的中心軸線轉(zhuǎn)動，且工作臺3可沿一段圓弧軌跡運動，從而可避免發(fā)生車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200干涉的問題，避免損壞車刀1，延長車刀I的使用壽命。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，如圖1所示，加工設備100還包括位置傳感器4，該位置傳感器4用于檢測工作臺3在預定軌跡上的具體位置。具體而言，該位置傳感器4與控制系統(tǒng)5相連，控制系統(tǒng)5根據(jù)位置傳感器4檢測到的結(jié)果實時計算出第二驅(qū)動部件2所需移動距離，然后通過控制第二驅(qū)動部件2控制車刀I的微小進給，從而實現(xiàn)對車刀I位置的實時補償，提高加工精度，保證產(chǎn)品的合格率。
[0029]具體地，車刀I具有刀尖10，刀尖10位置的補償由第二驅(qū)動部件2控制，從而通過位置傳感器4的檢測結(jié)果，對刀尖10的位置進行實施補償，有效地提高了加工精度。更具體地，第二驅(qū)動部件2根據(jù)位置傳感器4檢測出的工作臺3的當前位置以補償?shù)都?0的位置。
[0030]下面參考圖1詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備100的裝配過程和工作過程。
[0031]首先，將車刀I安裝到數(shù)控機床6的豎向傳動軸上，且使得車刀I的中心軸線與數(shù)控機床6的豎向傳動軸共線，然后將菲涅爾玻璃透鏡200安裝在工作臺3的工作面30上，讓菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線與工作臺3的中心軸線共線，并且使菲涅爾玻璃透鏡200的中線軸線與車刀I的中心軸線形成加工所需的角度。通過調(diào)整數(shù)控機床6的豎向傳動軸和菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線，將安裝在豎向傳動軸上的車刀I的中心軸線與菲涅爾玻璃透鏡200的中心軸線調(diào)整在同一平面上。[0032]對菲涅爾玻璃透鏡200進行加工的過程中，車刀I沿豎直方向做往復運動，裝載有菲涅爾玻璃透境的工作臺3繞工作臺3的中心軸線旋轉(zhuǎn)，并且裝載有菲涅爾玻璃透鏡200的工作臺3沿一段圓弧軌跡做往復運動，同時通過位置傳感器4獲取工作臺3在預定軌跡上的具體位置，從而對刀尖10的位置進行實時補償，使車刀I的刀尖10沿菲涅爾玻璃透鏡200做回轉(zhuǎn)曲線運動，形成加工軌跡，并由此在菲涅爾玻璃透鏡200上加工出符合加工要求的回轉(zhuǎn)曲面。
[0033]根據(jù)本發(fā)明實施例的加工設備100，不會發(fā)生車刀I與菲涅爾玻璃透鏡200干涉的問題，而且可以實現(xiàn)對刀尖10位置的實時補償，從而有效的提高了加工精度，保證了產(chǎn)品的合格率。
[0034]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0035]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種加工設備，適于加工菲涅爾玻璃透鏡，其特征在于，所述加工設備包括: 車刀，所述車刀可沿水平方向和豎直方向移動； 用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動的第一驅(qū)動部件； 用于驅(qū)動所述車刀沿豎直方向移動的第二驅(qū)動部件，所述第二驅(qū)動部件驅(qū)動所述車刀豎直移動的行程小于所述第一驅(qū)動部件驅(qū)動所述車刀豎直移動的行程； 工作臺，所述工作臺具有工作面，其中待加工的菲涅爾玻璃透鏡適于固定在所述工作面上，其中所述工作臺繞所述工作臺的中心軸線可轉(zhuǎn)動且所述工作臺可沿一段圓弧軌跡運動，所述圓弧軌跡對應的圓心在所述工作臺的中心軸線上且與所述工作面間隔預定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設備，其特征在于，所述第一驅(qū)動部件為直線電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設備，其特征在于，所述第二驅(qū)動部件為壓電陶瓷驅(qū)動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工設備，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述工作臺在所述預定軌跡上的具體位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工設備，其特征在于，所述車刀具有刀尖，所述刀尖位置的補償由所述第二驅(qū)動部件控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工設備，其特征在于，所述第二驅(qū)動部件根據(jù)所述位置傳感器檢測出的所述工作臺的當前位置以補償所述刀尖的位置。
【文檔編號】B23Q1/64GK103433505SQ201310361914
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】葉佩青, 張輝, 郭紹林, 梁文勇, 黃玉明 申請人:清華大學