[发明专利]正多边形车削误差补偿的动力主轴装置与误差补偿方法

说明书

本发明公开一种正多边形车削误差补偿的动力主轴装置与误差补偿方法，正多边形车削误差补偿的动力主轴装置主要包括动力车刀盘、支撑座、微动台、支撑平台、滑动导轨、光栅尺、位移放大铰链、压电陶瓷、复位弹簧；正多边形车削误差补偿的动力主轴装置的一种误差补偿方法是控制系统根据误差补偿值设置压电陶瓷的驱动电压，压电陶瓷根据驱动电压的高频周期变化产生形变驱动位移放大铰链放大形变，位移放大铰链的形变驱动微动台周期性往复运动，则微动台与动力车刀盘沿水平方向移动预设补偿的位移完成周期性往复的误差补偿动作，则保证车削出正多边形零件的边是直线。

技术领域

本发明涉及正多边形零件车削的精加工装置，尤其涉及正多边形车削误差补偿的动力主轴装置，还涉及误差补偿方法。

背景技术

正多边形零件指横截面是正多边形的零件，正多边形零件车削加工主要是横截面是正方形、正六边形、正八边形等零件的加工，正多边形零件在市场上的用途很广泛。正多边形零件加工的传统方法是用铣床对正多边形零件各个面进行铣削加工，加工每个面需要分次装夹分次加工，这种铣削加工方式效率低，且多个面的分次加工精度不高且精度不同。本人曾申请过型材车削剥皮装置及型材车削剥皮方法的发明专利，专利号：ZL201310065947.6，此发明专利装置能正常运行，此发明专利实质就是车削正多边形的设备及方法，车削正多边形的方法采用行星轮系摆线原理，即刀盘主轴和零件轴线平行安装以一定转速比同时同向旋转形成复合车削运动，则刀尖相对于零件轴线的轨迹为一条周期性重复的近似直线的封闭摆线曲线，曲线轨迹包围的轮廓部分即为近似正多边形，因此，此车削加工正多边形是一种近似加工方法，加工范围越大精度越低。为了提高车削正多边形零件的加工精度和加工范围，本发明通过误差补偿方法把形成正多边形封闭摆线曲线修正为直线。

发明内容

根据所述问题，本发明主要解决现有车削正多边形零件加工精度低和加工范围小的问题。

本发明提供一种正多边形车削误差补偿的动力主轴装置，该装置包括动力车刀盘、支撑座、微动台、支撑平台、滑动导轨、光栅尺、位移放大铰链、压电陶瓷、复位弹簧等；动力车刀盘与支撑座连接，保证动力刀盘和支撑座同步运动；支撑座底部与微动台螺栓连接，保证支撑座与微动台同步运动；微动台底部与滑动导轨滑动配合，微动台的一端设有位移放大铰链，位移放大铰链的另一端设有压电陶瓷，微动台的另一端设有复位弹簧，压电陶瓷随着驱动电压的高频周期性变化产生形变，压电陶瓷的形变驱动位移放大铰链放大形变，位移放大铰链的形变驱动微动台周期性往复运动，复位弹簧在压电陶瓷形变缩小时驱动微动台还原；滑动导轨与支撑平台螺栓连接，滑动导轨表面设有光栅尺，根据光栅尺检测的位移与预设误差补偿的位移比较实时改变压电陶瓷的驱动电压，压电陶瓷随着驱动电压的变化产生形变修正微动台的位移达到预设误差补偿的位移。

动力车刀盘包括刀具、刀盘、法兰、刀盘主轴和电机，刀具安装于刀盘四周，刀盘与法兰螺栓连接，法兰的另一端与刀盘主轴螺栓连接，刀盘主轴的另一端与电机主轴同轴固定连接，电机的安装孔与支撑座的侧面螺栓连接，刀盘主轴与支撑座配合，即电机驱动刀盘主轴在支撑座内转动，刀盘主轴带动刀盘和刀具转动。

刀盘主轴与机床主轴平行安装于数控车床的溜板箱上，则刀盘主轴和零件轴线平行以一定转速比同时旋转可形成复合的正多边形车削运动。