機(jī)床用途,光學(xué)玻璃是用于制造光學(xué)儀器或機(jī)械系統(tǒng)中光學(xué)元件(透鏡、棱鏡和反射鏡等)的玻璃材料的統(tǒng)稱。由于光學(xué)玻璃具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能和高度的光學(xué)均勻性,且耐磨性好、抗蝕性強(qiáng),因此被廣泛應(yīng)用于激光技術(shù)、光電通訊、航空航天以及工業(yè)等領(lǐng)域,已成為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用活躍的材料之一。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)對(duì)光學(xué)玻璃提出了精度高、需求量大等苛刻要求。從精度方面,要求光學(xué)玻璃具有面形精度高(Ra≤0.1 μm)、表面粗糙度低(Ra≤12 nm)以及亞表面裂紋少等;從需求量方面,以激光核聚變裝置 所 需的光學(xué)玻璃為例,美國國家點(diǎn)火裝置(National Ignition Facility, NIF)的光學(xué)系統(tǒng)使用7000多件大口徑光學(xué)元件(口徑大于400mm×400mm)。
H402-AZ數(shù)控平面磨床就是“數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)課題“超精密大尺寸光學(xué)玻璃平面磨床”的產(chǎn)品,針對(duì)大尺寸平面光學(xué)玻璃零件,如激光(釹)玻璃、熔石英等加工的需要而研制開發(fā)的超精密大尺寸平面磨削加工機(jī)床,是此類機(jī)床設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù),為光學(xué)玻璃材料的超精密磨削加工工藝、并在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用提供依據(jù)。
H402-AZ數(shù)控平面磨床采用龍門式臥軸矩臺(tái)的結(jié)構(gòu)布局方式,配備運(yùn)動(dòng)功能部件、高分辨率測量與反饋系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)剛度高、力熱穩(wěn)定性好和加工精度高的特點(diǎn)。另外,機(jī)床配備了在位測量系統(tǒng),可完成大尺寸光學(xué)玻璃平面度快速、精密、可靠檢測。超精密大尺寸光學(xué)玻璃平面磨床結(jié)構(gòu)。
另外在垂直運(yùn)動(dòng)拖板上配備了微量進(jìn)給機(jī)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)砂輪架0.1 μm的微進(jìn)給。為了減少砂輪架滑座自重及其橫向位移引起的橫梁變形,在橫梁的正上方設(shè)置了卸荷裝置(卸荷橫梁)。用以承擔(dān)砂輪架滑座的大部分自重,并且通過HEIDENHAIN光柵位置反饋實(shí)現(xiàn)卸荷裝置與砂輪橫向位移滑座的運(yùn)動(dòng)同步,從而大限度的減少橫梁變形對(duì)磨削加工的影響。
砂輪架,開發(fā)了轉(zhuǎn)速范圍廣、高剛性、砂輪靜壓主軸系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)砂輪的高剛性、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。砂輪軸采用液體靜承支承,SIEMENS內(nèi)置式主軸電機(jī),采用冷卻液強(qiáng)制冷卻主軸電機(jī),砂輪主軸配備了砂輪平衡裝置,配套的管理控制程序能在循環(huán)中連續(xù)監(jiān)測砂輪的情況并立即對(duì)可能出現(xiàn)的不平衡量進(jìn)行補(bǔ)償。