专利名称：非球面眼镜片数控车铣复合机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控车铣复合机床，具体涉及一种非球面眼镜片数控车铣复 合机床。
背景技术：
传统球面眼镜片边缘视觉效果差，并且镜片厚重，给佩戴者带来诸多不便。非球面 眼镜片很好地减小了球面镜片固有象差，较之传统球面眼镜片，具有离轴等效焦度几乎不 变、象散小、视觉畸变小的优点，而广泛应用于屈光校正。非球面眼镜片设计计算比较困难，工艺水平难以达到设计质量的要求，长期以来 在应用上受到很大的限制。模具成型加工缺乏机动灵活性，表面光洁度不高，加工材料受限 制，且非球面模具加工困难；数控磨削加工，后期研磨抛光时间长，生产成本高。
发明内容针对现有非球面眼镜片加工方法的缺点，本实用新型提供了一种非球面眼镜片数 控车铣复合机床，它通过数控系统控制金刚石车刀或球头铣刀相对工件的运动来加工非球 面眼镜片，具有高效率和低成本的优点。本实用新型的技术方案是一种非球面眼镜片数控车铣复合机床，包括计算机控制系统1、床身2、主轴头4、X 向滑台12、Z向滑台22、数控回转工作台19、金刚石车刀8、车刀刀架16、铣削电主轴18、球 头铣刀7、刀架工作台9、夹具5，其特征是Z向滑台22和X向滑台12都安装在床身2上，X 向滑台12和Z向滑台22成“T”形结构布局；刀架工作台9安装在Z向滑台22上，数控回 转工作台19安装在刀架工作台9上，铣削电主轴18通过铣刀刀架17安装在数控回转工作 台19上，球头铣刀7安装在铣削电主轴18的夹头上；车刀刀架16安装在刀架工作台9上， 金刚石车刀8安装在车刀刀架16上；主轴头4安装在主轴工作台3上，主轴工作台3安装 在X向滑台12上，夹具5安装在主轴头4前端；工件6安装在夹具5上，由主轴头4通过夹 具5带动其实现C向回转运动；计算机控制系统1控制金刚石车刀8或球头铣刀7相对于 工件6的运动，实现非球面眼镜片型面的车削加工或铣削加工。本实用新型具有以下优点1)通过计算机控制系统处理非球面模型数据，控制刀具与工件之间的相对空间运 动，解决了非球面眼镜片加工的难题。2)具有车削和铣削两种加工方式，满足不同的加工要求。3)表面质量好，加工精度高。车削方式以金刚石作为车刀材料，具有低摩擦系数、 高导热率、高硬度等优点，通过刃磨达到及其锋利的刃口，加工过程中切削力较小；铣削方 式以铣削电主轴作为动力头，采用球头铣刀，铣削平稳，不存在断屑问题。4)机床的自动化程度高，从而提高加工效率。
图1为本实用新型总体结构示意图。图2为本实用新型机械结构示意图。图中，1.计算机控制系统，2.床身，3.主轴工作台，4.主轴头，5.夹具，6.工件， 7.球头铣刀，8.金刚石车刀，9.刀具工作台，10. X向伺服电机，11. X向伺服电机联接座， 12. X向滑台，13. C向伺服电机，14. C向伺服电机支座，15.联轴器，16.车刀刀架，17.铣刀 刀架，18.铣削电主轴，19.数控回转工作台，20.Z向伺服电机联接座，21.Z向伺服电机， 22. Z向滑台，23. B向伺服电机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1、2所示。一种非球面眼镜片数控车铣复合机床，包括计算机控制系统1、床身2、主轴头4、X 向滑台12、Z向滑台22、数控回转工作台19、金刚石车刀8、车刀刀架16、铣削电主轴18、球 头铣刀7、刀具工作台9、夹具5，其特征是Z向滑台22安装在床身2上，Z向伺服电机21通 过Z向伺服电机联接座20安装在Z向滑台22顶端，Z向伺服电机21带动Z向滑台22做 Z向进给运动；X向滑台12安装在床身2上，X向伺服电机10通过X向伺服电机联接座11 安装在X向滑台12顶端，X向伺服电机10带动X向滑台12做X向进给运动；X向滑台12 和Z向滑台22成“T”形结构布局。刀具工作台9安装在Z向滑台22上，车刀刀架16安装在刀架工作台9上，金刚石 车刀8安装在车刀刀架16上；数控回转工作台19安装在刀架工作台9上，铣削电主轴18 通过铣刀刀架17安装在数控回转工作台19上，球头铣刀7安装在铣削电主轴18的夹头上； B向伺服电机23安装在数控回转工作台19上，控制球头铣刀7做B向摆动；铣削加工方式 下，计算机控制系统1控制铣削电主轴18高速旋转，进而带动球头铣刀7高速旋转。主轴头4安装在主轴工作台3上，主轴工作台3安装在X向滑台12上，夹具5安 装在主轴头4前端；C向伺服电机13通过C向伺服电机支座14安装在主轴工作台3上，通 过联轴器15带动主轴头4旋转；工件6安装在夹具5上，由主轴头4通过夹具5带动其实 现C向回转运动。计算机控制系统1选择加工方式车削方式下控制工件6沿机床X向移动的同时， 金刚石车刀8沿Z向作高频往复运动，刀尖沿机床Z向的位移随C轴转角的变化而改变，实 现对非球面眼镜片型面的加工；铣削方式下控制工件6沿机床X向移动的同时，球头铣刀7 作Z向直线运动及B向摆动，通过X、Z、B、C四轴联动实现对非球面眼镜片型面的加工。工作过程首先将工件6安装在夹具5上，打开电源，启动数控系统，通过计算机控制系统1 输入非球面眼镜片参数，选择加工方式，计算机控制系统1对非球面模型进行数据处理生 成数控加工程序。加工程序控制伺服电机10、伺服电机21、伺服电机13、伺服电机23分别 驱动X向滑台12、Z向滑台22、主轴头4、数控回转工作台19，车削方式下控制工件6沿机 床X向移动的同时，金刚石车刀8沿Z向作高频往复运动，刀尖沿机床Z向的位移随C轴转 角的变化而改变，实现对非球面眼镜片型面的加工；铣削方式下控制工件6沿机床X向移动的同时，球头铣刀7作Z向直线运动及B向摆动，通过X、Z、B、C四轴联动实现对非球面眼 镜片型面的加工。
权利要求1. 一种非球面眼镜片数控车铣复合机床，包括计算机控制系统(1)、床身O)、主轴头 (4)、X向滑台(12)、Z向滑台(22)、数控回转工作台(19)、金刚石车刀(8)、车刀刀架(16)、 铣削电主轴(18)、球头铣刀(7)、刀架工作台(9)、夹具(5)，其特征是Z向滑台02)和X向 滑台(12)都安装在床身(2)上，X向滑台(12)和Z向滑台02)成“T”形结构布局；刀架 工作台(9)安装在Z向滑台02)上，数控回转工作台(19)安装在刀架工作台(9)上，铣削 电主轴(18)通过铣刀刀架(17)安装在数控回转工作台(19)上，球头铣刀(7)安装在铣削 电主轴(18)的夹头上；车刀刀架(16)安装在刀架工作台(9)上，金刚石车刀⑶安装在 车刀刀架(16)上；主轴头(4)安装在主轴工作台(3)上，主轴工作台(3)安装在X向滑台 (12)上，夹具( 安装在主轴头(4)前端；工件(6)安装在夹具( 上，由主轴头(4)通过 夹具( 带动其实现C向回转运动；计算机控制系统(1)控制金刚石车刀(8)或球头铣刀 (7)相对于工件(6)的运动，实现对非球面眼镜片型面的车削加工或铣削加工。
专利摘要本实用新型公布了一种非球面眼镜片数控车铣复合机床，其特征是Z向滑台(22)和X向滑台(12)都安装在床身(2)上，X向滑台(12)和Z向滑台(22)成“T”形结构布局；刀架工作台(9)安装在Z向滑台(22)上，数控回转工作台(19)安装在刀架工作台(9)上，铣削电主轴(18)通过铣刀刀架(17)安装在数控回转工作台(19)上，球头铣刀(7)安装在铣削电主轴(18)的夹头上；车刀刀架(16)安装在刀架工作台(9)上，金刚石车刀(8)安装在车刀刀架(16)上；主轴头(4)安装在主轴工作台(3)上，主轴工作台(3)安装在X向滑台(12)上，夹具(5)安装在主轴头(4)前端；工件(6)安装在夹具(5)上，由主轴头(4)通过夹具(5)带动其实现C向回转运动；计算机控制系统(1)控制金刚石车刀(8)或球头铣刀(7)相对于工件(6)的运动，实现对非球面眼镜片型面的车削加工或铣削加工。
文档编号B23P23/02GK201881150SQ20102066221
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者傅秀清, 康敏, 杨勇, 王兴盛 申请人:南京农业大学