本發明專利技術提供一種精軋輥車床，其可以在輥子表面上以高精度形成包括三維形狀部分的圖案，例如三邊錐形。具體地說，刀架（３３）設置有刀具轉動軸（Ａ軸），其用于轉動切削刀具，以便當切削輥子形成螺旋凹槽時，刀具（３６）刀頭的切削面定向成垂直于螺旋凹槽延伸的方向。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種精軋輥車床，其可在輥子的外圍表面上加工出由布置在矩陣內的三邊或四邊錐形所組成的三維圖案。
技術介紹
軋輥磨床和軋輥車床通常被用作加工輥子的機床。軋輥磨床包括床頭箱，尾箱，和設置有砂輪的支架。這樣的軋輥磨床可使用砂輪研磨輥子的外圍表面以及另外加工外圍表面上的凹槽。日本專利公開NO.2003-94239描述了一種軋輥磨床，在它的支架內設有用于凹槽切割的凹槽-加工設備，該設備具有切割鋸片。軋輥車床是一種刀架固定在支架內的車床，該刀架連接有諸如金剛石刀具，且主要通過床頭箱旋轉輥子并在輥子的側向方向(X軸方向)進給支架來加工輥子上的圓周凹槽。當加工輥子上的軸向凹槽時，支架沿輥子縱向方向(Z軸方向)高速移動，同時用床頭箱(C軸)分度輥子，由此產生軸向凹槽。加工控制技術的近期發展使得在車床上實現超精密加工，并且能夠在車床上加工模具以成型光學透鏡。例如，申請人已經提出一種能夠加工用于成型菲涅耳透鏡的模具的立式車床(公開號為No.2004-358624的日本專利)。立式車床可以加工出模具的高精度V形透鏡凹槽來用于成型菲涅耳透鏡。由于液晶顯示器的廣泛使用，對透鏡片的需求逐步增大，該透鏡片用于液晶面板的背光。這種透鏡片包括，除上述菲涅耳透鏡之外，還有雙凸透鏡片、交叉雙凸透鏡片、棱形鏡片等等。通過利用轉印輥子的擠壓成型來模制雙凸透鏡片、交叉雙凸透鏡片或棱形鏡片近來已開始研究。在轉印輥子用于生產雙凸透鏡片的情況下，僅僅需要在輥子外圍表面上以預定間距上加工精確的圓周凹槽。這種加工甚至可使用傳統的一般軋輥車床。另一方面，在轉印輥子用于交叉雙凸透鏡片或棱形鏡片的情況下，它需要在輥子上加工出四邊錐形或三邊錐形的三維圖案。為了加工出四邊錐形的圖案，已經研究在輥子表面的矩陣圖案內切割圓周凹槽和軸向凹槽。至于加工三邊錐形的圖案，已經研究了一種方法，其涉及在輥子外圍表面上加工出軸向凹槽和螺旋凹槽的組合。然而，傳統的軋輥車床，不能有效地完成這種凹槽的超精密加工。
技術實現思路
因此本專利技術的一個目的是解決在現有技術中的上述問題和提供一種精軋輥車床，其可在輥子表面以高精度加工出三邊錐形或四形錐形的三維圖案。為了實現上述目的，本專利技術提供一種精軋輥車床，包括底座；床頭箱，安裝在底座上，具有用于旋轉作為工件的輥子的主軸，同時利用卡盤保持輥子的一端，且具有適于在圓周方向上分度輥子的分度軸(C軸)；尾箱，安裝在底座上且相對床頭箱布置，且適于可旋轉地支撐輥子的另一端；支架，包括可沿輥子的縱向方向(Z軸方向)移動地安裝在底座上的鞍部，和可沿垂直于輥子縱向的方向(X軸方向)移動地安裝在鞍部上的工作臺；安裝在工作臺上的刀具轉盤；安裝在刀具轉盤上且具有與其相連的多個切削刀具的刀架，其中刀架設置有用于旋轉切削刀具的刀具旋轉軸(A軸)，以便在輥子圓周表面上加工螺旋凹槽時，切削刀具的切削面被定向成垂直于螺旋凹槽延伸的方向。根據本專利技術，輥子加工應用了組合加工形成在輥子上的螺旋凹槽和縱向凹槽，連續地布置在縱向和橫向的包含三邊錐形的圖案可形成在輥子表面。此外，在形成三邊錐形時，由于刀架的B軸具有校正和確定刀具切削面位置的功能，除了分度功能，還可以得到螺旋凹槽的精加工表面。附圖說明圖1是顯示了依照本專利技術一個實施例的精軋輥車床的側視圖；圖2是圖1所示精軋輥車床的俯視圖；圖3是圖1所示精軋輥車床上設置的刀具轉盤的透視圖；圖4是圖1所示精軋輥車床的局部正剖視圖；圖5是顯示了在輥子圓周方向上形成凹槽時的切削刀具的示意圖；圖6是用于解釋通過A軸使刀具旋轉的效果的示意圖；圖7是顯示了由本專利技術的精軋輥車床形成的包括三邊錐形的凹凸圖案的示意圖；圖8是用于說明三邊錐形加工順序的示意圖； 圖9所示為刀架的局部正剖視圖，該刀架被更換以用于形成輥子中沿軸向方向的凹槽。具體實施例方式現在將參照附圖描述本專利技術的優選實施例。圖1是依照本專利技術實施例的精軋輥車床的側視圖，且圖2是精軋輥車床的俯視圖。在圖1和2中，附圖標記10表示底座。在底座10上安裝了床頭箱12，尾箱14和支架16。輥子W作為工件由床頭箱12和尾箱14可旋轉地支承。床頭箱12布置在底座10的一個縱向端部上。床頭箱12包括本體17、，主軸18、固定在主軸18前端的卡盤19、和用于驅動主軸18的伺服馬達20。主軸18由設置在本體17內的、未顯示的靜壓油軸承所支承。卡盤19保持輥子W的軸且將主軸18的旋轉傳遞給輥子W。在床頭箱12內，伺服馬達20驅動主軸18由此以高速旋轉輥子W。除該功能外，床頭箱12設有附加的作為分度軸(C軸)的功能和控制伺服馬達20旋轉的功能，作為分度軸(C軸)的功能是適于通過使用編碼器22檢測伺服馬達20的旋轉量從而用于在圓周方向上分度輥子W。用于床頭箱12的軸承可以是氣動軸承或機械軸承，而不是靜壓軸承。接下來，尾箱14布置在底座10上且與床頭箱12相對。未顯示的引導表面設置在底座10的上表面，由此尾箱14可沿著引導表面移動。尾箱14具有代替了傳統的常見尾軸的主軸24，且利用安裝在主軸24上的卡盤25可旋轉地支撐輥子W的軸。這種尾箱14除沒有伺服馬達之外基本上與床頭箱12構造相同。下面介紹支架16。支架16包括安裝在底座10上且可沿輥子W軸向移動的鞍部26。在鞍部26上安裝有工作臺28，其可沿垂直于輥子W軸向的方向移動。在該實施例的精軋輥車床內，鞍部26進給所沿著的軸線被稱為Z軸，且工作臺28在鞍部26上進給所沿著的軸線被稱為X軸。圖3是顯示了刀具轉盤30的示意圖，其中外殼被從底座10和鞍部26上去除。圖4顯示了刀具轉盤30的剖面圖。依照這些實施例的刀具轉盤30包括轉盤本體31。刀架33可拆卸地安裝在刀具轉盤30的頂板32上。刀架33由刀具夾持器34，軸承35，減速齒輪37和伺服馬達38形成一個整體結構，成為一個單元。刀架33可任意地連接至頂板32或從頂板32移除。在刀具夾持器34內，作為切削刀具的金剛石刀具36被保持。刀具夾持器34的軸由軸承35可旋轉地支承。減速齒輪37的輸出軸與軸承35連接，同時伺服馬達38與輸入軸連接。因此，伺服馬達38的旋轉在通過減速齒輪37的減速后傳遞給刀具夾持器34。如下面將進行描述的那樣，由于伺服馬達38的控制，A軸被定義為金剛石刀具36轉動所圍繞的軸。在圖4中，主軸40可旋轉地被轉盤本體31內的推力襯套41和徑向襯套42支承。在本實施例中，大約15μm的縫隙形成在推力襯套41和主軸40的下端面之間以及徑向襯套42和主軸40的的外圍表面之間。推力襯套41和徑向襯套42利用通過箭頭顯示的加壓空氣分別支承主軸40的徑向負載和推力負載，由此構成氣動靜壓空氣軸承。或者，可以使用靜壓油軸承，而不是利用這種氣動靜壓空氣軸承。頂板32與主軸40連接。驅動軸50同軸地連接到頂板32。內置型伺服馬達51和定子51b一起包含在轉盤本體31內，伺服馬達51的轉子51a固定到驅動軸50。通過這種方式，B軸被定義成在刀架33上分度金剛石刀具36，以旋轉驅動軸50，該旋轉軸由伺服馬達51所驅動并且使刀架33和頂板32一起轉動。參見圖3，一對X軸導軌43，每個都具有倒V形引導表面，在鞍部26的上表面上延伸。每個X軸導軌43都具有由多個通過夾持器保持的滾子組成的細滾柱軸承44。類似地，一對Z軸導軌45，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種精軋輥車床，包括； 底座； 床頭箱，安裝在底座上，具有用于對作為工件的輥子提供旋轉的主軸，同時利用卡盤保持輥子的一端，且具有適于在圓周方向上分度輥子的分度軸（Ｃ軸）； 尾箱，位于底座上且相對床頭箱布置，適于可旋轉地支承輥子的另一端； 支架，包括可沿輥子縱向方向（Ｚ軸方向）移動地安裝在底座上的鞍部，和可沿垂直于輥子縱向的方向（Ｘ軸方向）移動地安裝在鞍部上的工作臺；和 刀具轉盤，安裝在工作臺上； 刀架，安裝在該刀具轉盤上并且具有與其連接的多個切削刀具； 其中，刀架設置有用于旋轉切削刀具的刀具旋轉軸（Ａ軸），以便在輥子圓周表面上加工螺旋凹槽時，切削刀具的切削面被定向成垂直于螺旋凹槽延伸的方向。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：秋山貴信，
申請(專利權)人：東芝機械株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]
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