[发明专利]一种在远刀端调节刚度的快刀结构

说明书

本发明公开了一种在远刀端调节刚度的快刀结构，它解决了现有技术中对快刀结构进行刚度调节容易引起铰链和板簧变形的问题，具有设计合理紧凑，实现位移稳定线性输出的有益效果，其方案如下：一种在远刀端调节刚度的快刀结构，包括框架；杠杆放大机构，设于框架内，且杠杆放大机构包括多组，每一组杠杆放大机构的一端内侧均与驱动器的端部接触或连接；用于连接刀具的刀具连接块，刀具连接块通过第一柔性铰链与杠杆放大机构的另一端连接，刀具连接块的两侧与框架之间设有柔性导向机构；微调机构，穿过框架设置，且微调机构穿过框架的端部与杠杆放大机构接触以实现从远刀端调节快刀结构的刚度。

技术领域

本发明涉及快刀伺服领域，特别是涉及一种在远刀端调节刚度的快刀结构。

背景技术

快刀伺服系统一般安装在非圆数控车削或非对称车削的机床上，是非圆截面零件和非轴对称(即非旋转对称)光学零件加工的关键技术。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。

目前快刀伺服系统的刚度调节点基本位于近刀端，这种刚度调节方式有其本身不可避免的缺陷，具体如下：

第一，由于调节机构的调节点在近刀端位置，距离位移输出终端较近，刚度调节的不对称对于位移输出的线性和稳定性将产生很大的影响，使得快刀结构的精密性大大下降；

第二，现有的调节机构通过改变近刀端板簧刚度实现系统刚度改变的方式效率低下，需要施加较大的外力才能改变板簧在轴向本已很大的刚度；

第三，现有通过改变近刀端板簧刚度实现系统刚度改变的方式将会对整体机构尤其是板簧和铰链产生不可恢复的塑性变形，极易对机构整体造成破坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种在远刀端调节刚度的快刀结构，能够对快刀结构进行刚度调节，且整体结构容易加工、互换性高、抗疲劳能力强。

一种在远刀端调节刚度的快刀结构的具体方案如下：

一种在远刀端调节刚度的快刀结构，包括：

框架；

杠杆放大机构，设于框架内，且杠杆放大机构包括多组，每一组杠杆放大机构的一端内侧均与驱动器的端部接触或连接；

用于连接刀具的刀具连接块，刀具连接块通过第一柔性铰链与杠杆放大机构的另一端连接，刀具连接块的两侧与框架之间设有柔性导向机构；

微调机构，穿过框架设置，且微调机构穿过框架的端部与杠杆放大机构接触以实现从远刀端调节快刀结构的刚度。

上述的一种在远刀端调节刚度的快刀结构，驱动器进行驱动，从而通过杠杆放大机构末端输出设定的伸长量，通过第一柔性铰链的推出，再传递输出给刀具连接块，从而对刀具的前进后退移动进行调整，刀具连接块末端是唯一的位移输出口，能够在一定程度上消除现有技术中在近刀端所施加刚度的差异。

进一步地，为了方便对快刀结构的布置，所述杠杆放大机构为L型，杠杆放大机构包括两组，两组杠杆放大机构对称设于所述凹槽内，且两组杠杆放大机构的端部各自通过所述的第一柔性铰链与所述刀具连接块连接，这样刀具连接块处形成唯一的位移输出口。

进一步地，所述杠杆放大机构与所述框架之间设置第二柔性铰链，这样用于实现杠杆放大机构的转向，提供杠杆放大机构的运动支点。

进一步地，所述杠杆放大机构与所述驱动器之间设置驱动块，驱动块与杠杆放大机构侧部之间设有第三柔性铰链，通过驱动块的设置避免杠杆放大机构在纵向上的寄生位移对驱动器造成破坏，即通过第三柔性铰链的转动消除寄生位移。