[发明专利]基于三压电驱动的椭圆振动切削辅助装置

权利要求书

1.基于三压电驱动的椭圆振动切削辅助装置，其特征在于，该装置包括支撑机构(1)、柔顺导向机构(2)和驱动机构(3)，所述柔顺导向机构(2)和驱动机构(3)固定在支撑机构(1)上，所述驱动机构(3)以点接触方式驱动柔顺导向机构(2)；

所述柔顺导向机构(2)包括第一铰链支撑块(24)、第二铰链支撑块(25)、矩形框(21)以及对称设置在矩形框(21)上的第一铰链组(26)、第二铰链组(27)、第三铰链组(28)和第四铰链组(29)；第一铰链组(26)的一端和第二铰链组(27)的一端固定在矩形框(21)上，第一铰链组(26)的另一端和第二铰链组(27)的另一端固定在第一铰链支撑块(24)上；第三铰链组(28)的一端和第四铰链组(29)的一端固定在矩形框(21)上，第三铰链组(28)的另一端和第四铰链组(29)的另一端固定在第二铰链支撑块(25)上，所述第一铰链支撑块(24)和第二铰链支撑块(25)固定在支撑机构(1)上；第一铰链支撑块(24)、第二铰链支撑块(25)、矩形框(21)以及对称设置在矩形框(21)上的第一铰链组(26)、第二铰链组(27)、第三铰链组(28)和第四铰链组(29)形成复合双平行四杆机构；所述矩形框(21)进一步设有带有刀具卡槽(23)的组合柔性铰链(22)，所述刀具卡槽(23)位于矩形框(21)的几何中心，所述组合柔性铰链(22)包括串联柔性铰链(221)和复合柔性铰链(222)，所述串联柔性铰链(221)和复合柔性铰链(222)的一端的连接点位于所述刀具卡槽(23)处，复合柔性铰链(222)的另一端固定在矩形框(21)上；

所述驱动机构(3)包括固定在支撑机构(1)上的第一压电叠堆(31)、第二压电叠堆(32)和第三压电叠堆(33)；

所述第一压电叠堆(31)驱动柔顺导向机构(2)在x方向做往复运动，所述第二压电叠堆(32)和第三压电叠堆(33)以交错驱动的方式驱动柔顺导向机构(2)合成yz面上的椭圆轨迹。

2.根据权利要求1所述的椭圆振动切削辅助装置，其特征在于，

所述第一铰链组(26)包括第一铰链(261)和第二铰链(262)；所述第一铰链(261)的一端和第二铰链(262)的一端固定连接，所述第一铰链(261)的另一端和第二铰链(262)的另一端分别固定在第一铰链支撑块(24)和矩形框(21)上，所述第一铰链(261)和第二铰链(262)平行放置；

所述第二铰链组(27)包括第三铰链(271)和第四铰链(272)，所述第三铰链(271)的一端和第四铰链(272)的一端固定连接，所述第三铰链(271)的另一端和第四铰链(272)的另一端分别固定在第一铰链支撑块(24)和矩形框(21)；所述第三铰链(271)和第四铰链(272)平行放置；

所述第三铰链组(28)包括第五铰链(281)和第六铰链(282)，所述第五铰链(281)的一端和第六铰链(282)的一端固定连接，所述第五铰链(281)的另一端和第六铰链(282)的另一端分别固定在第二铰链支撑块(25)和矩形框(21)；所述第五铰链(281)和第六铰链(282)平行放置；

所述第四铰链组(29)包括第七铰链(291)和第八铰链(292)，所述第七铰链(291)的一端和第八铰链(292)的一端固定连接，所述第七铰链(291)的另一端和第八铰链(292)的另一端分别固定在第二铰链支撑块(25)和矩形框(21)；所述第七铰链(291)和第八铰链(292)平行放置。

3.根据权利要求2所述的椭圆振动切削辅助装置，其特征在于，所述柔顺导向机构为线切割加工的一体结构。

4.根据权利要求2所述的椭圆振动切削辅助装置，其特征在于，所述支撑机构(1)包括底座(11)、顶盖板(12)以及设置在底座(11)和顶盖板(12)之间的用于固定柔顺导向机构(2)的左侧立板(13)和右侧立板(14)；所述左侧立板(13)和右侧立板(14)靠近柔顺导向机构(2)的一侧设有用于定位支撑所述第一铰链支撑块(24)和第二铰链支撑块(25)的定位凸台；所述右侧立板(14)上设有用于放置第一压电叠堆(31)的第一压电叠堆定位螺孔(141)。

5.根据权利要求4所述的椭圆振动切削辅助装置，其特征在于，所述底座(11)与左侧立板(13)和右侧立板(14)形成U型的支撑结构，所述底座(11)上设有与外部设备固定的至少三个底座定位孔(111)。