[发明专利]一种内嵌式快刀伺服装置

说明书

本发明提出了一种内嵌式快刀伺服装置，包括气浮装置和电机，所述气浮装置包括壳体，壳体内设有气浮轴壳和气浮块，气浮块设置在气浮轴壳外部，气浮轴壳内设有电机，电机包括动子和定子，定子设置在动子内部，动子通过动子连接件分别与气浮轴壳和刀柄连接件相连接，刀柄连接件与刀柄相连接；所述壳体外部设置有气管接头，气管接头与气浮块相连通。本发明加工难度小，整体结构紧凑，体积小，大大提高了适用性，通过气浮轴壳对电机调整导向的作用，同时避免了电机运转时的径向运动，提高运动部分的精度，进而提高了被加工工件表面质量。

技术领域

本发明涉及精密、超精密机床加工的技术领域，尤其涉及一种内嵌式快刀伺服装置。

背景技术

精密和超精密加工技术已广泛应用于激光聚变、航空航天、光学、仪表等多个领域，并直接影响到高精尖技术的发展，特别是一些特殊结构的加工，高精度陀螺仪、激光反射镜、微透镜阵列和仿生复眼等光学元件等加工都需要超精密快刀伺服加工技术来完成。快刀伺服装置是精密和超精密曲面和微结构表面加工的关键技术之一，并成为超精密机床的关键部件之一，其具有高频响、高精度等特性，因此快刀伺服装置得到广泛应用，实现高精度的加工表面和轮廓精度，提升工业和高精尖领域制造水平。现有精密、超精密加工设备对微阵列和自由曲面的加工主要采用快刀伺服装置为压电陶瓷和柔性铰链形式，也有音圈电机结构形式，但行程不大，结构复杂，刚度不够。现有的快刀伺服装置尺寸较大，而对于超精密加工而言尺寸小，重量轻是重要特征之一。

发明内容

针对传统快刀伺服装置结构复杂，刚度不够，尺寸较大的缺陷，本发明提出了一种内嵌式快刀伺服装置。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种内嵌式快刀伺服装置，包括气浮装置和电机，所述气浮装置包括壳体，壳体内设有气浮轴壳和气浮块，气浮块设置在气浮轴壳外部，气浮轴壳内设有电机，电机包括动子和定子，定子设置在动子内部，动子通过动子连接件分别与气浮轴壳和刀柄连接件相连接，刀柄连接件与刀柄相连接；所述壳体外部设置有气管接头，气管接头与气浮块相连通。

进一步地，所述壳体包括底板、顶板、左侧板和右侧板，底板上分别固定有左侧板和右侧板，左侧板和右侧板上部均与顶板固定连接。

进一步地，所述气浮块包括上气浮块、下气浮块、左气浮块和右气浮块，上气浮块嵌入在顶板内，下气浮块嵌入在底板内，左气浮块嵌入在左侧板内，右气浮块嵌入在右侧板内。

进一步地，所述气管接头包括气管接头Ⅰ、气管接头Ⅱ、气管接头Ⅲ和气管接头Ⅳ，气管接头Ⅰ嵌入在顶板上，气管接头Ⅱ嵌入在左侧板上，气管接头Ⅲ嵌入在右侧板上，气管接头Ⅳ嵌入在底板上。

进一步地，所述气浮轴壳上部通过上气浮块与顶板相连接，气浮轴壳下部通过下气浮块与底板相连接，气浮轴壳左侧通过左气浮块与左侧板相连接，气浮轴壳右侧通过右气浮块与右侧板相连接。

进一步地，所述气管接头Ⅰ与上气浮块相连通，气管接头Ⅱ与左气浮块相连通，气管接头Ⅲ与右气浮块相连通，气管接头Ⅳ与下气浮块相连通。

进一步地，所述定子通过螺钉与定子固定板固定连接，定子固定板固定在电机后部且定子固定板下部与底板固定连接。

进一步地，所述左侧板上设有空槽，空槽内设置有光栅尺座，光栅尺座与光栅尺读数头固定连接；所述气浮轴壳外侧设置有光栅尺且光栅尺设置在光栅尺座读数头下方。

进一步地，所述电机为音圈电机。

进一步地，所述气浮轴壳为方形气浮轴壳。

本发明的有益效果是：

1.结构设计合理，实现了快刀伺服装置在高速下的大行程以及气浮轴壳的大刚度；

2.电机整体机构设计紧凑，体积小，质量轻，大大提高了整体适用性；