[實用新型]一種五自由度快速伺服刀架微動平臺

有效

• 申請號: 201821605386.9
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN209077809U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 胡力;李國平;韓同鵬;閔文君;羅展鵬;呂俊智;賴文鋒
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B23B21/00
• 分類號: B23B21/00;B23Q5/34
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 蔡菡華

本實用新型公開了一種五自由度快速伺服刀架微動平臺，特點是包括基座、刀架和刀具安裝平臺，基座上設置有使刀架繞X軸旋轉的第一驅動機構和使刀架繞Y軸旋轉的第二驅動機構，刀架上固定設置有X向壓電陶瓷驅動器、第一Y向壓電陶瓷驅動器和第二Y向壓電陶瓷驅動器，X向壓電陶瓷驅動器與刀具安裝平臺之間設置有X向位移放大鉸鏈，第一Y向壓電陶瓷驅動器與刀具安裝平臺之間設置有第一Y向位移放大鉸鏈，第二Y向壓電陶瓷驅動器與刀具安裝平臺之間設置有第二Y向位移放大鉸鏈；優點是把該微動平臺安裝在機床Z方向的導軌上移動時，就可實現刀具6個自由度的運動，而零件只需安裝在三爪卡盤上旋轉，就可完成復雜曲面零件的加工，提高了加工效率。

技術領域

本實用新型涉及微動平臺，尤其涉及一種五自由度快速伺服刀架微動平臺。

背景技術

近年來，具有非圓截面和非軸對稱結構的復雜曲面零件在光學領域應用非常廣泛，這些零件的傳統加工方法一般采用靠模仿形法、電化學腐蝕法、磨削拋光法等，但加工效率和加工精度較低，難以滿足生產要求。

現今采用CNC加工技術加工零件，一般采用刀具和零件分離的加工方法，刀具隨著機床做X、Y、Z三個方向的移動，而零件在三爪卡盤上繞X方向旋轉，每加工一道工序，控制X軸或者Y軸刀具就要來回進給一次，特別是加工大型零件時，進給行程較長，從而導致零件加工效率較低，同時加工精度也難以保證。且在加工復雜零件時，由于機床本身的自由度不夠，常常需要多軸聯動加工復雜曲面，現有的解決方案是一個伺服電機和傳動系統控制一個自由度運動，而實現6個自由度的曲面加工，就需要6個伺服電機和傳動系統，這就導致機床開發和制造成本較高。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可提高復雜曲面零件的加工效率，且可降低機床的制造成本的五自由度快速伺服刀架微動平臺。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種五自由度快速伺服刀架微動平臺，包括基座、刀架和用于安裝刀具的刀具安裝平臺，所述的基座上設置有使所述的刀架繞X軸旋轉的第一驅動機構和使所述的刀架繞Y軸旋轉的第二驅動機構，所述的刀架上固定設置有X向壓電陶瓷驅動器、第一Y向壓電陶瓷驅動器和第二Y向壓電陶瓷驅動器，所述的刀具安裝平臺設置在所述的刀架內，所述的X向壓電陶瓷驅動器與所述的刀具安裝平臺之間設置有X向位移放大鉸鏈，所述的第一Y向壓電陶瓷驅動器與所述的第二Y向壓電陶瓷驅動器在Y向的位置相錯開，所述的第一Y向壓電陶瓷驅動器與所述的刀具安裝平臺之間設置有第一Y向位移放大鉸鏈，所述的第二Y向壓電陶瓷驅動器與所述的刀具安裝平臺之間設置有第二Y向位移放大鉸鏈。

進一步地，所述的第一驅動機構包括第一伺服電機、第一X向液壓缸和第二X向液壓缸，所述的第一X向液壓缸和所述的第二X向液壓缸分別固定安裝在所述的基座相對的兩側，所述的第一X向液壓缸的活塞桿的端部固定設置有第一連接桿，所述的第一連接桿與所述的第一伺服電機固定連接，所述的第一伺服電機與所述的基座沿X向滑動配合，所述的第一伺服電機的驅動軸上同軸固定設置有第一花鍵，所述的刀架朝向所述的第一伺服電機的一側設置有用于與所述的第一花鍵相配合的第一花鍵孔，所述的刀架朝向所述的第二X向液壓缸的一側設置有X向定位孔，所述的第二X向液壓缸的活塞桿伸入所述的X向定位孔中。

進一步地，所述的第二驅動機構包括第二伺服電機、第一Y向液壓缸和第二Y向液壓缸，所述的第一Y向液壓缸和所述的第二Y向液壓缸分別固定安裝在所述的基座相對的兩側，所述的第一Y向液壓缸的活塞桿的端部固定設置有第二連接桿，所述的第二連接桿與所述的第二伺服電機固定連接，所述的第二伺服電機與所述的基座沿Y向滑動配合，所述的第二伺服電機的驅動軸上同軸固定設置有第二花鍵，所述的刀架朝向所述的第二伺服電機的一側設置有用于與所述的第二花鍵相配合的第二花鍵孔，所述的刀架朝向所述的第二Y向液壓缸的一側設置有Y向定位孔，所述的第二Y向液壓缸的活塞桿伸入所述的Y向定位孔中。