一種桌面微納磨削機床的制作方法

本實用新型為一種桌面微納磨削機床,主要應用于金屬等微小零件的加工,屬于機械加工領域。

背景技術：

微型機床是Dutta等在1970年首次提出的，2000年在美國由8所著名大學的學者組成了M4技術研究學會，并正式將介于以半導體制造技術為基礎的微機械加工技術與傳統的精密加工技術之間制造技術，命名為M4，近年來國際上對M4技術的核心技術—桌面微納米制造機床的研究方面取得較為顯著的成果，桌面微制造機床是M4制造技術的關鍵技術裝備。國外在微切削、微銑削和微電火花加工方面的機床已經從實驗室階段發展到工業化階段，而我國仍然處于實驗室階段，開展桌面微加工機床的研究，開發出適合我國國情的微機床是當務之急；桌面微納磨削機床的研究在我國還處于空白階段，國際上的研究還處于實驗室向工業化過渡狀態，開展桌面微納磨削機床的設計理論和產品開發研究，無論在理論研究和產業化方面都將走在行業技術發展的前沿。

技術實現要素：

本實用新型的目的是，提供一種結構簡單，效率較高的微型桌面磨削機床，以實現對微小金屬零件的磨削加工。

本實用新型為實現上述目的，需要解決的技術問題是，如何實現機床的減震，如何實現對零件的橫向和縱向切削，如何實現對零件的不同角度的加工，如何實現有足夠切削速度的前提下的實現高速、低慣性的主軸切削運動，如何實現控制工作臺的主軸在電機斷電時立刻停止旋轉,避免進行重復定位：最終實現對微型金屬零件的磨削。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種桌面微納磨削機床,包括圖機床外殼，減震防震裝置，工作平臺，微刀具氣動進給裝置，工件旋轉平臺，鎖緊裝置6部分；其特征在于，所述機床外殼包括玻璃窗與門，鋼化玻璃通過螺釘安裝在玻璃窗框內，門通過銷釘連接在外殼上；所述減震防震裝置包括空氣彈簧與超磁致伸縮裝置，空氣彈簧底部通過活塞桿安裝在底座上，頂部吸附在工作平臺上，通過自身彈力支撐工作平臺；減震防震裝置中的超磁致伸縮裝置安裝在工作平臺的四周，通過底座和工作平臺上的定位孔固定位置；所述工作平臺上有直線導軌與支撐架，直線導軌與支撐架通過焊接固定在工作平臺上；所述微刀具氣動進給裝置由直線電機提供動力，由氣動馬達，氣動主軸，磨頭，三爪卡盤，工作平臺上的直線導軌與滑塊動配合連接，滑塊是由滑塊上方的直線電機帶動，直線電機附在方向與工作平臺直線導軌垂直，和滑塊焊接在一起的直線導軌上，另一直線電機附在微刀具進給箱底部的滑塊上，帶動滑塊在直線導軌上的滑動，由此帶動微刀具進給箱的運動，微刀具進給箱體內凸臺上通過螺栓固定氣動馬達，氣動馬達與氣動主軸連接，氣動主軸的右端安裝設計的三爪卡盤，在三爪卡盤三個卡槽內裝夾三個磨頭；所述工件旋轉平臺包括工作圓臺，平臺，旋轉主軸組成，工作圓臺由工作圓臺板，焊接軸焊接而成，底部由伺服電機帶動工作圓臺沿z軸的旋轉運動，焊接軸焊接在工作圓臺板的圓心處，通過焊接軸裝配在平臺上的孔內，然后一同裝配在旋轉軸的孔內，將平臺與旋轉主軸焊接在一起，構成旋轉平臺，旋轉主軸安裝在工作平臺的支撐板上，通過滾動軸承減少主軸的摩擦損失，通過在軸承的兩端安裝軸承端蓋定位軸承，工件旋轉平臺動力裝置的伺服電機通過螺栓固定在工作平臺上，伺服電機通過聯軸器與齒輪軸連接，小齒輪通過螺母與軸肩固定在齒輪軸上，與小齒輪嚙合的大齒輪通過螺母與軸肩固定在旋轉軸的上，構成變速裝置；所述鎖緊裝置包括兩個鎖緊環，彈簧，鎖緊環與帶有支架的鎖緊環通過螺栓螺母在聯結在一起，當機床斷電時，鎖緊裝置作用在旋轉軸上，使主軸停止旋轉，這樣避免對零件的重復定位，提高零件的加工精度；機床整體采用T型布局，即刀具主軸橫向工件軸縱向分布完成。

本實用新型的有益效果:通過本實用新型,可以節省能源、空間和資源, 降低制造成本，提高被加工零件的加工精度的。

附圖說明

圖1為本實用新型桌面微納磨床正視圖

圖2為本實用新型桌面微納磨床俯視圖

圖3為本實用新型桌面微納磨床階梯剖視圖

圖4為本實用新型桌面微納磨床左剖視圖

圖5為本實用新型桌面微納磨床機床外殼軸測圖

圖6為本實用新型桌面微納磨床底座軸測圖

圖7為本實用新型桌面微納磨床空氣彈簧分布圖

圖8為本實用新型桌面微納磨床工作平臺軸測圖

圖9為實用新型桌面微納磨床微刀具氣動進給裝置正視圖

圖10為本實用新型桌面微納磨床微刀具氣動進給裝置內部結構圖

圖11為本實用新型桌面微納磨床工件旋轉平臺裝配圖

圖12為本實用新型桌面微納磨床工作圓臺總裝配圖

圖13為本實用新型桌面微納磨床平臺軸測圖

圖14為本實用新型桌面微納磨床工作圓臺旋轉主軸正視圖

圖15為本實用新型桌面微納磨床鎖緊裝置裝配圖

圖16為本實用新型桌面微納磨床左鎖緊環軸測圖

圖17為本實用新型桌面微納磨床右鎖緊環軸測圖

其中，

1機床外殼，101玻璃窗，102門；2底座；3減震防震裝置：301超磁致伸縮裝置,302空氣彈簧；10工作平臺：1001直線導軌，1002支撐板；6,9直線電機,8滑塊；7微刀具氣動進給裝置：701三爪卡盤，702磨頭，703氣動主軸，704氣動馬達；4工件旋轉工作平臺：401動力箱，4011伺服電機，4012小齒輪，4013大齒輪，402旋轉主軸，403工作圓臺，4031工作圓臺板，4032焊接軸，4033伺服電機，404平臺；5鎖緊裝置：501鎖緊環，502鎖緊環。

具體實施方式

桌面微納磨床的工作部分主要分為4部分：微刀具沿橫向和縱向的移動，被加工工件隨旋轉主軸沿x軸的旋轉，被加工工件隨工作圓臺沿z軸的旋轉，刀具對工件的磨削加工。將工件裝夾在工作圓臺上，當需要對工件進行縱向磨削的時候，啟動直線電機9，直線電機9直接將電能直接轉化成沿直線運動的機械能，帶動滑塊沿工作圓臺直線導軌1001滑動，調節刀具與工件的縱向相對位置；當需要調節刀具與工件橫向相對位置的時候，啟動直線電機6，直線電機6附在微刀具進給箱7下方的滑塊上，直線電機6給進給箱7的前后運動提供動力，通過進給箱7的前后運動，調節磨頭702與工件的橫向相對位置，對零件進行不同角度的加工；進給箱7內安裝氣動馬達704，氣動馬達704的輸出軸通過聯軸器帶動氣動主軸703的高速旋轉，使裝夾在氣動主軸703上三爪卡盤701上的磨頭對工件進行磨削加工；當需要對被加工零件進行不同角度的加工時，工件旋轉平臺4上工作圓臺403底部的伺服電機4033帶動工作圓臺403上的被加工工件沿z軸一定角度的旋轉，還可通過旋轉主軸402帶動平臺404旋轉以使被加工工件沿x軸進行一定角度的旋轉，實現工件繞z軸與x軸的旋轉，工件旋轉平臺的動力箱401包括伺服電機4011，小齒輪4012，大齒輪4013，大齒輪4013安裝在旋轉主軸404上，通過軸肩與螺母固定其位置，小齒輪4012安裝在伺服電機的輸出軸上，同樣通過軸肩與螺母固定，齒輪的嚙合構成變速裝置，使主軸轉速達到合理的旋轉速度；當需要在加工過程中對零件進行調整時，電機斷電的瞬間，鎖緊裝置5通電，通過電磁作用將上半部分裝置吸附下來與工件旋轉平臺4的軸相接觸使其停止運動并停留原位，實現鎖緊，當電機通電時，鎖緊裝置5斷電電磁作用消失，鎖緊裝置因彈力彈回原位，工件旋轉平臺開始運動；這樣避免了在加工過程中因主軸的旋轉慣性作用，對加工零件進行重復定位，使得零件加工誤差更小，使得零件的加工精度得以保證。