[發(fā)明專(zhuān)利]一種柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310120976.8
• 申請(qǐng)日: 2013-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103273358A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李克天;陳新;陳新度;劉強(qiáng);周歡偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23Q5/28
• 分類(lèi)號(hào): B23Q5/28
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器，屬于柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器的改造技術(shù)。

背景技術(shù)

一般快刀伺服器是指快刀伺服系統(tǒng)（fast?tool?servo,?FTS）也稱(chēng)為快速刀具伺服系統(tǒng)、微進(jìn)給伺服系統(tǒng)或快速伺服刀架等。在非圓數(shù)控車(chē)削或非對(duì)稱(chēng)車(chē)削的機(jī)床上安裝FTS，車(chē)削過(guò)程中，主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，刀具在FTS的驅(qū)動(dòng)下，以主軸轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)的頻率沿工件徑向（對(duì)于非圓車(chē)削）或軸向（對(duì)于非軸對(duì)稱(chēng)車(chē)削）做往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而加工出工件的非圓截面輪廓或非軸對(duì)稱(chēng)端面。在非圓數(shù)控車(chē)削中，F(xiàn)TS的應(yīng)用可加工內(nèi)燃機(jī)活塞輪廓、凸輪軸、凸輪、非圓軸承內(nèi)輪廓等。在非軸對(duì)稱(chēng)車(chē)削中，采用金剛石作為刀具，在FTS驅(qū)動(dòng)下，車(chē)削光學(xué)元件的非軸對(duì)稱(chēng)表面，可重復(fù)加工具有復(fù)雜形狀的各種異形元件，例如：自由曲面透鏡／鏡面、微鏡陣列、微溝槽陣列等。

目前用于加工光學(xué)元件的非軸對(duì)稱(chēng)表面的FTS主要是以壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)元件，行程為幾十個(gè)微米，頻率為數(shù)千赫茲。一般快刀伺服器的結(jié)構(gòu)都是用整塊金屬材料切割加工而成，因此結(jié)構(gòu)的剛度或固有頻率等參數(shù)是固定的，若要調(diào)整柔性鉸鏈，則整個(gè)結(jié)構(gòu)需要重新設(shè)計(jì)和加工，不可能局部更換具體結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種安裝方便，更換容易的柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，方便實(shí)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器，包括有柔性鉸鏈、動(dòng)塊、壓電陶瓷、框架，其中柔性鉸鏈安裝在框架的一端，且柔性鉸鏈與動(dòng)塊連接，壓電陶瓷安裝在框架的中軸線位置上，且壓電陶瓷的一端與動(dòng)塊的一端連接，壓電陶瓷的另一端支承在框架另一端所設(shè)的后梁上，動(dòng)塊的另一端與刀座連接，金剛石刀具安裝在刀座上，動(dòng)塊在柔性鉸鏈的支撐下能相對(duì)于框架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，金剛石刀具能跟隨動(dòng)塊而運(yùn)動(dòng)。

上述柔性鉸鏈的截面呈L形，柔性鉸鏈的一端設(shè)有凸圓臺(tái)，凸圓臺(tái)裝配在動(dòng)塊所設(shè)的凹槽中，且通過(guò)螺栓使動(dòng)塊所設(shè)的凹槽包裹在柔性鉸鏈所設(shè)的凸圓臺(tái)上，使柔性鉸鏈與動(dòng)塊裝配成一體；柔性鉸鏈另一端的L形底面通過(guò)螺釘與框架的內(nèi)邊緣緊固，使框架、柔性鉸鏈和動(dòng)塊連接成為一體。

上述柔性鉸鏈所設(shè)的凸圓臺(tái)是其最外端的一段圓弧輪廓，該圓弧輪廓與柔性鉸鏈的直線頸部的外輪廓兩條平行線相接，兩條平行線之間的距離小于圓弧輪廓的圓形直徑。

上述動(dòng)塊所設(shè)的凹槽包括有圓弧段及直線段，其中凹槽的圓弧段能緊緊包裹柔性鉸鏈的凸圓臺(tái)，凹槽的直線段緊緊夾持柔性鉸鏈的直線頸部。

上述柔性鉸鏈所設(shè)的凸圓臺(tái)是其最外端的一段超過(guò)180度的圓弧輪廓；上述柔性鉸鏈的直線頸部包括有主桿部及鉸鏈部，鉸鏈部的寬度小于主桿部的寬度。

上述框架的后梁上設(shè)有預(yù)應(yīng)力螺栓孔，預(yù)應(yīng)力螺栓孔上安裝有能調(diào)節(jié)壓電陶瓷預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)螺栓。

上述動(dòng)塊通過(guò)刀座固定孔及螺釘連接刀座，金剛石刀具被固定在刀座上。

上述動(dòng)塊的端面上設(shè)有四個(gè)貫通的柔性鉸鏈固定孔，柔性鉸鏈的厚度方向也有兩個(gè)相應(yīng)的通孔，動(dòng)塊通過(guò)所設(shè)的柔性鉸鏈固定孔及連接件固定在柔性鉸鏈所設(shè)的通孔上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1）本發(fā)明用不同特性的金屬材料分別加工出柔性鉸鏈、動(dòng)塊和框架等零件，并通過(guò)凸圓臺(tái)與凹槽使柔性鉸鏈、動(dòng)塊和框架裝配成一體，故柔性鉸鏈易于安裝和拆卸，以便于調(diào)整和更換。

2）通過(guò)框架上的固定孔將所述快刀伺服器的整體固定安裝在加工機(jī)床的刀架上，同時(shí)裝上金剛石刀具，便于安裝。

3）本發(fā)明框架上安裝預(yù)應(yīng)力螺栓，通過(guò)預(yù)應(yīng)力螺栓可以調(diào)整預(yù)應(yīng)力；

4）本發(fā)明柔性鉸鏈一端的凸圓臺(tái)裝配在動(dòng)塊的凹槽中，通過(guò)螺栓使動(dòng)塊的凹槽變形緊緊包裹柔性鉸鏈的凸圓臺(tái)和頸部，使柔性鉸鏈與動(dòng)塊裝配成一體；柔性鉸的另一端L形底面通過(guò)螺釘固定在框架內(nèi)側(cè)，框架、柔性鉸鏈和動(dòng)塊成為一體；通過(guò)柔性鉸鏈一端的凸圓臺(tái)和另一端L形底的安裝和拆裝，可以更換快刀伺服的柔性鉸鏈，以滿足實(shí)際使用過(guò)程中對(duì)剛度、固有頻率等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的需求。

5）本發(fā)明動(dòng)塊上安裝刀座，壓電陶瓷處于框架后梁和動(dòng)塊之間，動(dòng)塊通過(guò)柔性鉸鏈支撐只能在軸向作微移動(dòng)。通電后壓電陶瓷伸長(zhǎng)，單點(diǎn)金剛石刀具可隨壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)而作微量的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切削進(jìn)給。

本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用，安裝方便，更換容易的柔性鉸鏈可拆卸更換的快刀伺服器。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置的柔性鉸鏈部裝圖。