[发明专利]超高速超精密微主轴用微型弹性联轴节

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型弹性联轴节，特别是指一种超高速超精密微主轴用微型弹性联轴节；属于机械传动技术领域。

背景技术

目前，国内外使用的超高速超精密微主轴单元一般是将动力部分与主轴部分制成一体，并将主轴单元与微加工刀具或其它执行件刚性联接，这种结构存在一个很大的问题：即微主轴单元的制造误差、安装误差、跳动误差等会直接传递到轴端的微加工刀具或与微主轴刚性联接的其它执行件，在高速超高速转动时，误差会进一步放大，从而难以满足微型刀具或其它执行件超高转速下高精度的回转要求。如目前医用牙钻的转速多在200000～500000rpm之间，其转速很高，但回转精度低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有超高速超精密微主轴单元中误差刚性传递并被放大导致回转精度较低的缺陷，提供一种结构简单合理、零误差传递的超高速超精密微主轴用微型弹性联轴节，以满足与超高速超精密微主轴联接的微型刀具或其它执行件超高转速下高精度的回转要求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：超高速超精密微主轴用微型弹性联轴节，包括联轴节主体，在所述联轴节主体上设置有至少一组微切槽，所述一组微切槽由两对相互垂直的微切槽组成，所述每一对微切槽垂直于所述联轴节主体轴线并对称设置在所述联轴节主体上。

本发明中，所述联轴节主体与主轴一体制造。。

本发明中，所述联轴节主体中心设置成通孔。

本发明中，所述每一个微切槽的宽度为：0.5mm～5mm。

本发明中，所述每一对微切槽的间距为：0.5mm～10mm。

本发明由于采用上述技术方案，利用相互垂直设置的至少一组微切槽来补偿主轴的制造误差、安装误差、跳动误差等微米级误差，当主轴的制造误差、安装误差、跳动误差传递到联轴节上时，联轴节首先在设置有微切槽的位置发生弹性变形，并零间隙地传递回转运动和扭矩至刀具或其它执行件。其具体的补偿原理简述如下：

参见附图1，建立坐标系，设定：X轴沿联轴节主体轴线，Y轴垂直于联轴节主体轴线(X轴)，Z轴垂直于X、Y轴，微型切槽沿Y轴并垂直于X轴，则在两个切槽之间形成沿X向的铰接薄壁；当切槽右端的轴在XY面发生小角度弯曲时(如示意图中虚线所示)，由于铰接薄壁的弹性变形大，则轴的弯曲变形就完全转化到铰接薄壁上，消除了切槽右端的轴在XY面产生小角度变化时对切槽左端轴的影响，从而补偿了切槽右端的轴在XY平面内的微量角度误差。同理，与该对切槽垂直的另一对切槽则补偿了另一垂直平面(即XZ平面)内的微量角度误差。根据矢量合成关系，这两对切槽就可以补偿切槽右端轴沿X向即微轴的轴向方向上任一微量角度误差。为了提高微主轴与微加工刀具或与微主轴联接的其它执行件的同轴度，可以设置至少两组微切槽，每组两对微切槽构成微型弹性联轴节以补偿任一径向上的误差。此外，本发明将微型弹性联轴节主体中心设置为通孔，进一步提高了联轴节主体在微切槽处的弹性变形能力，增大微型弹性联轴节的误差补偿能力。

综上所述，本发明结构简单合理，可以有效补偿微主轴的制造误差、安装误差、跳动误差等微米级误差，并零间隙地传递回转运动和扭矩至刀具或其它执行件，提高与超高速超精密微主轴联接的微型刀具或其它执行件的回转精度，适于工业化应用，可与各种型号的微主轴或微加工刀具配套使用。

附图说明：

附图1是本发明的补偿原理示意图。

附图2是本发明的主视图。

附图3是附图2的A-A剖视图。

附图4是附图2的B-B剖视图。

图中：1--联轴节主体，2--横向微切槽，3--纵向微切槽。

具体实施方式

下面结合本发明的具体结构实施例及附图详细说明。

参见附图2、3、4，本发明超高速超精密微主轴用微型弹性联轴节，包括联轴节主体1，在所述联轴节主体1上设置有两组微切槽，所述一组微切槽由两对相互垂直的横向微切槽2、纵向微切槽3组成，所述横向微切槽2、纵向微切槽3均垂直于所述联轴节主体1轴线对称设置在所述联轴节主体1上；所述联轴节主体1中心设有通孔；所述横向微切槽2、纵向微切槽3的宽度为：0.5mm～5mm；所述横向微切槽2、纵向微切槽3的间距为：0.5mm～10mm。

本发明的使用方法简述于下：将本发明的一端与动力部分微主轴做成一体，另一端与微加工刀具或其它执行件联接，利用本发明的结构来传递微主轴的回转运动和扭矩，补偿微主轴的制造误差、安装误差、跳动误差等，可以有效提高与超高速超精密微主轴联接的微型刀具或其它执行件的回转精度。