[实用新型]并联驱动振动辅助旋转车削装置

说明书

本实用新型公开了一种并联驱动振动辅助旋转车削装置，所述装置包括：柔性装置平台、压电叠堆一、压电叠堆二；所述压电叠堆一、压电叠堆二分别用压电叠堆预紧螺钉一、压电叠堆预紧螺钉二安装在所述柔性装置平台上；电容式位移测量挡板一和电容式位移测量挡板二分别用紧固螺钉与所述柔性装置平台进行联接；电容式位移传感器一、电容式位移传感器二分别对应安装在电容式位移传感器夹座一、电容式位移传感器夹座二上。本实用新型采用L型直板柔性铰链，优点是结构新颖、柔性好，呈对称性分布，易于控制微位移运动的精度，易于控制其刀具运动平台空间中的旋转轨迹。

技术领域

本实用新型涉及零件加工技术领域，具体地说，特别涉及一种并联驱动振动辅助旋转车削装置。

背景技术

碳化硅、陶瓷等硬脆性材料耐磨损、耐腐蚀、生物相容性以及高温稳定性等优点而被广泛应用于超精密切削及难加工材料复杂光学零件加工技术领域。但同时，该类材料硬度高、断裂韧性低，加工过程中刀具磨损严重，导致工件表面质量降低。近年来全世界范围内的专家学者们致力于研究一种难加工材料的高效加工技术，椭圆振动切削正是在此基础上发展起来的，椭圆振动切削间歇型切削和摩擦力逆转特性使得其被公认为是最具有发展潜力的一种高效加工难加工材料的方式，但是其又由于相邻轨迹间的振痕无法消除，成为限制其进一步发展的瓶颈，振动辅助旋转切削加工是在椭圆振动辅助切削的基础上发展而来，不仅汲取了椭圆振动切削优点，且旨在解决椭圆存在以上问题进而提高加工效率和质量。

在振动辅助旋转切削过程中，刀具绕刀尖圆弧中心(刀位点)以一定的旋转速度来回摆动，工件绕旋转主轴高速旋转，刀具的振动切削振动相对于工件表面产生了连续重叠的S型轨迹，在每一个周期，刀具刀触点相对于工件的位置在不停的变化，同时在工件的切削方向上留下微型形貌。因此，本实用新型通过建立刀具角-位、轨迹数学模型，进而对工件曲面进行微观形貌分析，实际振动切削实验之前的建模仿真对整个实验无疑有着重要的参考和指导意义。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种并联驱动振动辅助旋转车削装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种并联驱动振动辅助旋转车削装置，包括：柔性装置平台、压电叠堆一、压电叠堆二；

所述压电叠堆一、压电叠堆二分别用压电叠堆预紧螺钉一、压电叠堆预紧螺钉二安装在所述柔性装置平台上；电容式位移测量挡板一和电容式位移测量挡板二分别用紧固螺钉与所述柔性装置平台进行联接；

电容式位移传感器一、电容式位移传感器二分别对应安装在电容式位移传感器夹座一、电容式位移传感器夹座二上；

所述电容式位移传感器夹座一、电容式位移传感器夹座二通过电容式位移传感器安装夹紧固螺钉安装在柔性装置平台上；金刚石刀具安装在旋转平台上通过紧固螺钉连接；力传感器通过紧固螺钉固定连接；上盖板与柔性装置平台通过紧固螺钉固定连接。

可选地，所述柔性装置平台包括：柔性铰链，所述柔性铰链包括：直板型并联柔性铰链一、直板型并联柔性铰链二、直板型并联柔性铰链三、直板型并联柔性铰链四以及L型直板柔性铰链五；

所述直板型并联柔性铰链一位于所述柔性装置平台后端立柱上，所述电容式位移传感器安装夹安装插孔位于两固定连接柔性装置平台螺纹孔之间，所述柔性装置平台固定连接螺纹孔位于柔性装置平台与力传感器固定结构上，直板型并联柔性铰链二位于压电叠堆驱动块上下两侧，直板型并联柔性铰链三位于压电叠堆驱动块前端下方，直板型并联柔性铰链四位于柔性装置平台前段下侧，柔性装置平台运动台位于柔性装置平台前段中间位置分布两侧分布L型直板柔性铰链五。

可选地，所述柔性铰链平台上设置有三个呈120°分布的直板型并联柔性铰链四，作为所述金刚石刀具的定位刀位点，其中，L直板型柔性铰链五通过优化其尺寸进而实现刀具摆角的角度控制。