一种光学曲面加工用五轴二维超声抛光机床及其使用方法

摘要

一种光学曲面加工用五轴二维超声抛光机床，由机架、三维移动装置、旋转式超声振动抛光装置、旋转工作台、抛光液超声雾化施液装置和工件在线检测装置组成。使用时超声振动抛光装置的振幅按计算公式求得；通过程序控制系统使五轴联动，使抛光头轴线与工件抛光点法线始终保持重合；抛光液喷射方向与抛光点法线保持45度夹角。该抛光机床具有超声传递能量集中、抛光头和工件表面间接触应力均匀、抛光精度高、抛光过程去除率高、抛光液利用率高和工件抛光精度可在线检测等有益效果。

主权项

一种光学曲面加工用五轴二维超声抛光机床，包括由机座(25)和垂直固定在机座上的床身(1)构成的机架；由X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构组成的三维移动装置；其特征在于，还包括旋转式超声振动抛光装置；旋转工作台；抛光液超声雾化施液装置；工件在线检测装置；所述Z向移动机构安装在所述床身上，X向移动机构和Y向移动机构对应Z向移动机构安装在所述机座上；所述Z向移动机构包括固定安装在所述床身前壁上、前部带有Z向导轨(4)的Z向导轨座(3)，可沿Z向导轨做Z向移动的Z向移动台(33)，驱动Z向移动台做Z向移动的Z向移动丝杠(5)和驱动Z向移动丝杠转动的Z向伺服电机(2)；所述Y向移动机构包括固定安装在所述机座上、上部带有Y向导轨(24)的Y向导轨座(23)，可沿Y向导轨做Y向移动的Y向移动台(20)，驱动Y向移动台做Y向移动的Y向移动丝杠(22)和驱动Y向移动丝杠转动的Y向伺服电机(21)，Y向移动台上有X向导轨(29)；所述X向移动机构包括可沿所述Y向移动台面上的X向导轨(29)做X向移动的X向移动台(30)，驱动X向移动台做X向移动的X向移动丝杠(28)和驱动X向移动丝杠转动的X向伺服电机(27)；所述旋转式超声振动抛光装置包括固定安装在所述Z向移动台(33)上的箱式壳体(7)，在壳体的前部有立式旋转台(9)，在箱式壳体的内部安装有驱动立式旋转台做立式旋转的立式旋转涡轮蜗杆传动机构(8)，在箱式壳体的上部有驱动立式旋转涡轮蜗杆传动机构的伺服电机(6)，在立式旋转台上通过夹具(11)固定安装有由换能器(10)、与换能器相接的变幅杆(12)和与变幅杆相接的抛光头(13)组成的超声振动抛光组件；所述旋转工作台包括固定安装在所述X向移动台(30)上的机壳(19)，在机壳的上部有放置被加工工件(16)的卧式旋转台(17)，在机壳的内部安装有驱动卧式旋转台做卧式旋转的卧式旋转涡轮蜗杆传动机构(18)，在机壳的侧部有驱动卧式旋转涡轮蜗杆传动机构的伺服电机(31)；所述抛光液超声雾化施液装置包括固定安装在所述机座一侧的五轴机械手(15)，该五周机械手的前端安装有向工件抛光部位喷洒抛光液的超声喷头(14)；所述工件在线检测装置包括固定安装在所述机座另一侧的五轴机械手(26)，该五轴机械手的前端安装有检测工件抛光面形精度的激光干涉测头(32)。