一种精密调整位姿的离轴车削夹具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102069406A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102069406A(43)申请公布日2011.05.25(21)申请号201010594313.6(22)申请日2010.12.20(71)申请人吉林大学地址130022吉林省长春市人民大街5988号(72)发明人周晓勤赵绍昕王刚朱志伟(74)专利代理机构吉林长春新纪元专利代理有限责任公司22100代理人魏征骥(51)Int.Cl.B23Q3/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图16页(54)发明名称一种精密调整位姿的离轴车削夹具(57)摘要本发明涉及一种精密调整位姿的离轴车削夹具，属于超精密加工和光学零件加工等技术领域。用周向均布的平行式位姿运动机构实现离轴自由曲面工件的位姿运动；通过精密齿轮齿条机构对位姿进行精密联动调整；利用手动预夹紧及离心力自夹紧复合机构实现工件的夹紧和位姿再锁定。优点在于：不需要毛坯母体做基体，减少浪费，离轴量可调，加工柔性大，不仅可实现自由曲面之离轴安装位置的调整，而且可实现姿态的调整，更为重要的是这种位姿调整均通过联动实现，可保持位姿的精确性和同步性，并且装置简单可靠，可大大降低离轴自由曲面工件加工时的非回转对称度。CN102694ACCNN110206940602069408A权利要求书1/1页1.一种精密调整位姿的离轴车削夹具，其特征在于：（1）包括周向均布的平行式位姿运动机构，用于实现离轴自由曲面工件的位姿运动；（2）包括姿态调节及锁紧机构和位置调节及锁紧机构，通过精密齿轮齿条机构对离轴自由曲面工件的位姿进行精密联动调整；（3）包括手动预夹紧及离心力自夹紧复合机构，用于实现工件的固定和位姿再锁定。2.根据权利要求1所述的一种精密调整位姿的离轴车削夹具，其特征在于：以夹具体母体为基体，姿态调节及锁紧机构以螺纹联接方式固联于夹具体母体之上，位置调节及锁紧机构以螺纹联接方式固联于夹具体母体之上；姿态调整联动推杆嵌入夹具体母体的中心孔内、周向采用定位键定位；三楔面联动推杆嵌入姿态调整联动推杆中心孔内，且前端三个楔面分别接触配合于工件固定基体一、工件固定基体二、工件固定基体三的径向受力柱、周向采用定位键定位；平行式位姿运动机构一、平行式位姿运动机构二、平行式位姿运动机构三主动运动部分分别以螺纹联接方式固联于夹具体母体之前端、各平行式位姿运动机构的从动运动部分分别以螺纹联接方式固联于工件固定基体一、工件固定基体二、工件固定基体三之后端的固定连接槽；夹紧用之离心力飞锤一、离心力飞锤二、离心力飞锤三嵌入夹具体母体上部凹槽内，夹紧板一、夹紧板二、夹紧板三、夹紧板四、夹紧板五、夹紧板六压入夹具体母体前端弧形槽内，其一端以锥面同离心力飞锤一、离心力飞锤二、离心力飞锤三配合传递夹紧力、另一端与平行式位姿运动机构一、平行式位姿运动机构二、平行式位姿运动机构三接触夹紧；预紧锥形套套于夹具体母体外圆表面，预紧锥形套前端锥形部与离心力飞锤一、离心力飞锤二、离心力飞锤三之锥形部接触配合、采用定位键定位；预紧螺母与夹具体母体螺纹连接，从夹具体母体后端旋入后直接接触预紧锥形套，用以推动预紧锥形套；主轴联接部以螺纹方式联接固联于夹具体母体尾部，定位孔分别位于工件固定基体一、工件固定基体二、工件固定基体三上。2CCNN110206940602069408A说明书1/6页一种精密调整位姿的离轴车削夹具技术领域[0001]本发明属于超精密加工和光学零件加工技术领域，涉及一种精密调整位姿的离轴车削夹具，可实现自由曲面工件之离轴安装位置和姿态的精密联动调整。背景技术[0002]与传统的回转对称光学曲面相比，光学自由曲面具有许多优良性能，例如可克服光学系统各种像差，改善光学性能，减缩光学系统的尺寸，使光学系统轻量化。光学自由曲面不仅在航天航空和国防等工业领域中有着重要的应用，而且在面向消费者的工业领域也有着广泛的应用需求。目前关于光学自由曲面的加工方法主要涉及：复制成型，CNC磨削/研磨/抛光，飞切加工，基于快速刀具伺服（FastToolServo，以下简称FTS）和慢溜板伺服（SlowSlideServo）的金刚石车削等。[0003]在这些光学自由曲面加工方法中，基于FTS的金刚石车削被认为是最有发展前途的加工方法，但仍存在一些问题有待解决。在车削加工中，工件与金刚石车床主轴通常是同轴安装的，即共轴车削。随着刀具接触点的回转半径减小，接触点的切削速度也在逐渐减小，甚至在工件安装中心处趋近于零，这极大影响了工件安装中心处的加工质量。为消除该影响，可将工件与主轴采用非共轴方式安装，使待加工的工件几何轴线偏离主轴回转中心线以确保每个刀具接触点的速度皆不为零，即所谓的离轴车削方式。离轴车削可以避免切削速度为零的问题。[0004]