專利名稱：用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及脆性光學(xué)元件超精密加工領(lǐng)域，具體涉及一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤。
背景技術(shù)：
在激光核聚變裝置中，為了提高核聚變反應(yīng)效率，需要配合使用大量的電光、非線性光學(xué)材料元件，如KDP晶體、K9玻璃、石英玻璃等。這些光學(xué)元件多為脆性材料，而單點金剛石纟先削(Single point diamond turning, SF1DT)技術(shù)是目前加工脆性材料的一種較好的加工方法，尤其是針對作為Pockels盒和非線性頻率轉(zhuǎn)換元件的軟脆材料KDP晶體，SPDT法更是以其無塌邊等優(yōu)勢成為目前該晶體加工方法之首選。但是，據(jù)文獻報道，對于KDP晶體這種各向異性的脆性材料進行銑削加工時，刀具前角在-25° -45°范圍內(nèi)切削效果最佳，否則將引起晶格不同程度的破壞，形成異常的切削效果，導(dǎo)致晶體表面的深劃痕破壞。而目前，在SPDT技術(shù)中的刀具均是以一定角度固定在飛刀盤上，不能實現(xiàn)刀具前角的調(diào)整。另外,加工脆性性材料時金剛石刀具的切削刃如果出現(xiàn)磨損,會降低加工表面質(zhì)量， 而目前的飛刀盤無法改變刀具的有效切削角，刀具磨損后需要更換刀具或重新刃磨鋒利后使用，這就增大了加工成本、降低了加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、可靈活調(diào)整金剛石刀具切削前角、提高切削效果的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體、金剛石刀具以及用來安裝金剛石刀具的圓柱形前角調(diào)整塊，所述飛刀盤本體上開設(shè)有圓柱槽，所述圓柱槽沿飛刀盤本體徑向設(shè)置，所述前角調(diào)整塊可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱槽中并通過第一緊固件緊固定位。作為本發(fā)明的進一步改進
所述第一緊固件為緊定螺釘，所述飛刀盤本體上開設(shè)有連通圓柱槽的螺紋孔，所述緊定螺釘與螺紋孔螺紋配合并壓緊于前角調(diào)整塊上實現(xiàn)前角調(diào)整塊的緊固定位。所述金剛石刀具通過圓柱形的有效切削角調(diào)整塊安裝于前角調(diào)整塊上，所述前角調(diào)整塊上沿垂直于中心軸的方向開設(shè)有圓柱孔，所述有效切削角調(diào)整塊可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱孔中并通過第二緊固件緊固定位。所述第二緊固件為緊定螺釘，所述前角調(diào)整塊上開設(shè)有連通圓柱孔的螺紋孔，所述緊定螺釘與螺紋孔螺紋配合并壓緊于有效切削角調(diào)整塊上實現(xiàn)有效切削角調(diào)整塊的緊固定位。所述有效切削角調(diào)整塊的外圓周側(cè)開設(shè)有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽。
所述有效切削角調(diào)整塊的外圓周側(cè)設(shè)有用來安裝金剛石刀具的方形孔。所述飛刀盤本體和有效切削角調(diào)整塊上均設(shè)有刻度標尺。所述飛刀盤本體的外圓周側(cè)設(shè)有動平衡調(diào)整螺紋孔，所述動平衡調(diào)整螺紋孔中螺接有動平衡調(diào)整螺釘。所述飛刀盤本體的前端面上以及前角調(diào)整塊的外圓周側(cè)開設(shè)有供金剛石刀具穿過的避讓口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明通過在飛刀盤本體的外圓周側(cè)安裝一能以飛刀盤本體徑向為中心軸旋轉(zhuǎn)的前角調(diào)整塊，來調(diào)整金剛石刀具的切削前角，從而 保證被切削材料的最佳切削效果，減小晶格的破壞和晶體表面的深劃痕破壞，并且結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便。


圖I為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的局部爆炸示意圖。圖3為本發(fā)明中有效切削角調(diào)整塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明1、金剛石刀具；2、飛刀盤本體；21、圓柱槽；3、前角調(diào)整塊；31、圓柱孔；4、有效切削角調(diào)整塊；41、圓弧槽；42、方形孔；5、第一緊固件；6、第二緊固件；7、螺紋孔；8、刻度標尺；9、動平衡調(diào)整螺紋孔；11、避讓口 ；12、沉頭孔；13、減重孔。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖I、圖2所示，本發(fā)明的一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤的實施例，包括飛刀盤本體2、金剛石刀具I以及安裝金剛石刀具I的圓柱形前角調(diào)整塊3。飛刀盤本體2上設(shè)有均勻分布的沉頭孔12和減重孔13,沉頭孔12用于飛刀盤本體2與銑床主軸的聯(lián)接。飛刀盤本體2的外圓周側(cè)設(shè)有兩個沿飛刀盤本體2徑向開設(shè)的圓柱槽21，前角調(diào)整塊3可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱槽21中并通過第一緊固件5緊固定位，即前角調(diào)整塊3能以飛刀盤本體2的徑向為中心軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至合適位置后通過第一緊固件5緊固定位。當前角調(diào)整塊3旋轉(zhuǎn)時，安裝在其上的金剛石刀具I的切削前角也跟著變化。在對KDP晶體這種各項異性的脆性材料進行銑削加工時，可將金剛石刀具I的切削前角調(diào)整至-25° -45°范圍內(nèi)，保證最佳的切削效果。本實施例中，第一緊固件5為緊定螺釘，飛刀盤本體2的后端面上開設(shè)有連通圓柱槽21的螺紋孔7，緊定螺釘與螺紋孔7螺紋配合并壓緊于前角調(diào)整塊3的外圓周側(cè)上實現(xiàn)前角調(diào)整塊3的緊固定位。需要調(diào)整金剛石刀具I的切削前角時，松開緊定螺釘，旋轉(zhuǎn)前角調(diào)整塊3到合適位置，再擰緊緊定螺釘即可，調(diào)節(jié)非常方便。 如圖2、圖3所示，本實施例中，金剛石刀具I通過圓柱形的有效切削角調(diào)整塊4安裝于前角調(diào)整塊3上，前角調(diào)整塊3上沿垂直于中心軸的方向開設(shè)有圓柱孔31，有效切削角調(diào)整塊4可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱孔31中并通過第二緊固件6緊固定位，即有效切削角調(diào)整塊4能以垂直于飛刀盤本體2徑向的方向為中心軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至合適位置后通過第二緊固件6緊固定位。當有效切削角調(diào)整塊4旋轉(zhuǎn)時，安裝在其上的金剛石刀具I的有效切削角也跟著變化。當金剛石刀具I的切削刃出現(xiàn)磨損時，可通過調(diào)整有效切削角調(diào)整塊4的位置來改變金剛石刀具I的有效切削角，以保證加工質(zhì)量，由于不需要對刀具進行更換或者刃磨，從而降低了加工成本、提高了加工效率。本實施例中，第二緊固件6為緊定螺釘，前角調(diào)整塊3的端面上開設(shè)有連通圓柱孔31的螺紋孔7，緊定螺釘與螺紋孔7螺紋配合并壓緊于有效切削角調(diào)整塊4的外圓周側(cè)上實現(xiàn)有效切削角調(diào)整塊4的緊固定位。需要調(diào)整金剛石刀具I的有效切削角時，松開緊定螺釘，旋轉(zhuǎn)有效切削角調(diào)整塊4到合適位置，再擰緊緊定螺釘即可，調(diào)節(jié)非常方便。本實施例中，有效切削角調(diào)整塊4的外圓周側(cè)沿圓周方向開設(shè)有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽41，可對有效切削角調(diào)整塊4的軸向進行限位，避免有效切削角調(diào)整塊4在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)時產(chǎn)生沿自身軸向的位移，從而提高可靠性。本實施例中，有效切削角調(diào)整塊4的外圓周側(cè)設(shè)有用來安裝金剛石刀具I的方形 孔42，金剛石刀具I嵌入方形孔42中并通過螺釘固定，飛刀盤本體2的前端面上以及前角調(diào)整塊3的外圓周側(cè)均開設(shè)有供金剛石刀具I穿過的避讓口 11。本實施例中，飛刀盤本體2的外圓周側(cè)以及有效切削角調(diào)整塊4的端面上均設(shè)有刻度標尺8，分別用來表示金剛石刀具I的切削前角和有效切削角。本實施例中，飛刀盤本體2的外圓周側(cè)沿圓周方向設(shè)有多個動平衡調(diào)整螺紋孔9，動平衡調(diào)整螺紋孔9中螺接有動平衡調(diào)整螺釘，通過動平衡調(diào)整螺釘在動平衡調(diào)整螺紋孔9中的深度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)飛刀盤在主軸帶動下旋轉(zhuǎn)的動平衡的微調(diào)。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體(2)和金剛石刀具(1)，其特征在于還包括用來安裝金剛石刀具(I)的圓柱形前角調(diào)整塊(3)，所述飛刀盤本體(2)上開設(shè)有圓柱槽(21)，所述圓柱槽(21)沿飛刀盤本體(2)徑向設(shè)置，所述前角調(diào)整塊(3)可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱槽(21)中并通過第一緊固件(5)緊固定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述第一緊固件(5)為緊定螺釘，所述飛刀盤本體(2)上開設(shè)有連通圓柱槽(21)的螺紋孔(7)，所述緊定螺釘與螺紋孔(7)螺紋配合并壓緊于前角調(diào)整塊(3)上實現(xiàn)前角調(diào)整塊(3)的緊固定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在干所述金剛石刀具(I)通過圓柱形的有效切削角調(diào)整塊(4)安裝于前角調(diào)整塊(3)上，所述前角調(diào)整塊(3)上沿垂直于中心軸的方向開設(shè)有圓柱孔(31)，所述有效切削角調(diào)整塊(4)可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱孔(31)中并通過第二緊固件(6)緊固定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述第二緊固件(6)為緊定螺釘，所述前角調(diào)整塊(3)上開設(shè)有連通圓柱孔(31)的螺紋孔(7)，所述緊定螺釘與螺紋孔(7)螺紋配合并壓緊于有效切削角調(diào)整塊(4)上實現(xiàn)有效切削角調(diào)整塊(4)的緊固定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述有效切削角調(diào)整塊(4)的外圓周側(cè)開設(shè)有用來與緊定螺釘配合的圓弧槽(41)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述有效切削角調(diào)整塊(4)的外圓周側(cè)設(shè)有用來安裝金剛石刀具(I)的方形孔(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)和有效切削角調(diào)整塊(4)上均設(shè)有刻度標尺(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)的外圓周側(cè)設(shè)有動平衡調(diào)整螺紋孔(9)，所述動平衡調(diào)整螺紋孔(9)中螺接有動平衡調(diào)整螺釘。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，其特征在于所述飛刀盤本體(2)的前端面上以及前角調(diào)整塊(3)的外圓周側(cè)開設(shè)有供金剛石刀具(I)穿過的避讓ロ(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于單點金剛石銑削加工法加工大尺寸光學(xué)元件的飛刀盤，包括飛刀盤本體、金剛石刀具以及用來安裝金剛石刀具的圓柱形前角調(diào)整塊，飛刀盤本體上開設(shè)有圓柱槽，圓柱槽沿飛刀盤本體徑向設(shè)置，前角調(diào)整塊可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于圓柱槽中并通過第一緊固件緊固定位。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、可靈活調(diào)整金剛石刀具切削前角、提高切削效果。
文檔編號B28D5/02GK102765139SQ20121026674
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者關(guān)朝亮, 彭小強, 戴一帆, 朱登超, 李圣怡 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)