[实用新型]柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器

说明书

技术领域

本实用新型是一种柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器，属于柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器的改造技术。

背景技术

一般快刀伺服器是指快刀伺服系统（fast tool servo, FTS）也称为快速刀具伺服系统、微进给伺服系统或快速伺服刀架等。在非圆数控车削或非对称车削的机床上安装FTS，车削过程中，主轴带动工件旋转，刀具在FTS的驱动下，以主轴转速相关联的频率沿工件径向（对于非圆车削）或轴向（对于非轴对称车削）做往复进给运动，从而加工出工件的非圆截面轮廓或非轴对称端面。在非圆数控车削中，FTS的应用可加工内燃机活塞轮廓、凸轮轴、凸轮、非圆轴承内轮廓等。在非轴对称车削中，采用金刚石作为刀具，在FTS驱动下，车削光学元件的非轴对称表面，可重复加工具有复杂形状的各种异形元件，例如：自由曲面透镜／镜面、微镜阵列、微沟槽阵列等。

目前用于加工光学元件的非轴对称表面的FTS主要是以压电陶瓷作为驱动元件，行程为几十个微米，频率为数千赫兹。一般快刀伺服器的结构都是用整块金属材料切割加工而成，因此结构的刚度或固有频率等参数是固定的，若要调整柔性铰链，则整个结构需要重新设计和加工，不可能局部更换具体结构。

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种安装方便，更换容易的柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器。本实用新型设计合理，方便实用。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器，包括有柔性铰链、动块、压电陶瓷、框架，其中柔性铰链安装在框架的一端，且柔性铰链与动块连接，压电陶瓷安装在框架的中轴线位置上，且压电陶瓷的一端与动块的一端连接，压电陶瓷的另一端支承在框架另一端所设的后梁上，动块的另一端与刀座连接，金刚石刀具安装在刀座上，动块在柔性铰链的支撑下能相对于框架作往复运动，金刚石刀具能跟随动块而运动。

上述柔性铰链的截面呈L形，柔性铰链的一端设有凸圆台，凸圆台装配在动块所设的凹槽中，且通过螺栓使动块所设的凹槽包裹在柔性铰链所设的凸圆台上，使柔性铰链与动块装配成一体；柔性铰链另一端的L形底面通过螺钉与框架的内边缘紧固，使框架、柔性铰链和动块连接成为一体。

上述柔性铰链所设的凸圆台是其最外端的一段圆弧轮廓，该圆弧轮廓与柔性铰链的直线颈部的外轮廓两条平行线相接，两条平行线之间的距离小于圆弧轮廓的圆形直径。

上述动块所设的凹槽包括有圆弧段及直线段，其中凹槽的圆弧段能紧紧包裹柔性铰链的凸圆台，凹槽的直线段紧紧夹持柔性铰链的直线颈部。

上述柔性铰链所设的凸圆台是其最外端的一段超过180度的圆弧轮廓；上述柔性铰链的直线颈部包括有主杆部及铰链部，铰链部的宽度小于主杆部的宽度。

上述框架的后梁上设有预应力螺栓孔，预应力螺栓孔上安装有能调节压电陶瓷预应力的预应力调节螺栓。

上述动块通过刀座固定孔及螺钉连接刀座，金刚石刀具被固定在刀座上。

上述动块的端面上设有四个贯通的柔性铰链固定孔，柔性铰链的厚度方向也有两个相应的通孔，动块通过所设的柔性铰链固定孔及连接件固定在柔性铰链所设的通孔上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1）本实用新型用不同特性的金属材料分别加工出柔性铰链、动块和框架等零件，并通过凸圆台与凹槽使柔性铰链、动块和框架装配成一体，故柔性铰链易于安装和拆卸，以便于调整和更换。

2）通过框架上的固定孔将所述快刀伺服器的整体固定安装在加工机床的刀架上，同时装上金刚石刀具，便于安装。

3）本实用新型框架上安装预应力螺栓，通过预应力螺栓可以调整预应力；

4）本实用新型柔性铰链一端的凸圆台装配在动块的凹槽中，通过螺栓使动块的凹槽变形紧紧包裹柔性铰链的凸圆台和颈部，使柔性铰链与动块装配成一体；柔性铰的另一端L形底面通过螺钉固定在框架内侧，框架、柔性铰链和动块成为一体；通过柔性铰链一端的凸圆台和另一端L形底的安装和拆装，可以更换快刀伺服的柔性铰链，以满足实际使用过程中对刚度、固有频率等参数进行调整的需求。

5）本实用新型动块上安装刀座，压电陶瓷处于框架后梁和动块之间，动块通过柔性铰链支撑只能在轴向作微移动。通电后压电陶瓷伸长，单点金刚石刀具可随压电陶瓷的驱动而作微量的往复运动，以实现对工件的切削进给。

本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用，安装方便，更换容易的柔性铰链可拆卸更换的快刀伺服器。

附图说明

图1是本实用新型装置的示意图。

图2是本实用新型装置的柔性铰链部装图。

图3是本实用新型装置的柔性铰链图。