[发明专利]一种超磁致伸缩微进给装置

说明书

本申请提供了一种超磁致伸缩微进给装置，所述装置包括箱体，所述箱体内设有超磁致伸缩棒、励磁线圈以及线圈骨架，所述励磁线圈设置在所述线圈骨架上，所述超磁致伸缩棒设置在所述励磁线圈以及所述线圈骨架形成的磁场中；所述超磁致伸缩棒与一传动杆的一端连接，所述传动杆的另一端穿过所述箱体端部的通孔，与外部组件连接。

技术领域

本发明专利涉及精密及超精密加工领域，具体涉及一种基于超磁致伸缩材料的超精密机床微进给装置。

背景技术

精密和超精密加工技术作为高科技领域中的基础技术，是尖端技术产品开发中不可缺少的关键手段，在军用工业和国民经济建设中发挥着重要的作用，因此，精密和超精密加工技术是国家科学技术发展的重要支撑技术，也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志，其大幅度提高了机械加工的精度和水平，已经成为机械加工技术发展的重要方向之一。

在我国，零部件的加工大都是依靠传统机床完成的，加工精度不高。产品的加工精度无法满足客户需求，给生产厂家带来了一定的影响，既降低了自身的经济效益，也影响了品牌的信誉度。从国内需求来看，对产品的精度要求越来越高，尤其是一些电子产品和建筑用品，如果精度不高，性能降低，那么在使用的过程中必然会影响到整个工程的质量。机床加工精度若是无法提升，对于其他行业的发展也是有一定的限制的，而且超光滑表面的精加工，要求每次的进给量为微米级，甚至于纳米级，一般机械传动难以达到。为此，我们需要采用高精度的伸缩材料来完成更高精度零件的加工。

超磁致伸缩材料是一种由稀土金属铽(Tb)、镝(Dy)和金属铁(Fe)组成的合金，是一种换能材料、致动材料、传感材料，也是一种智能材料，该材料的形状包括片状、块状、管状等。在磁场作用下，材料自身会发生晶格变形，即棒材会沿着磁化的方向伸长或者缩短，当外加磁场消失后，恢复至初始状态，此现象被称为磁致伸缩效应。精密致动器因其位移量大(0.1-0.2％)、驱动力大(对于直径为50mm棒可产生60kN以上的驱动力)、响应快(微秒级)、精度高(10-1-10-3微米)、可靠性极好(无疲劳和老化)等特点，成为了新一代的小体积、强力、高速位移执行器，广泛应用在航天航空、军事、声呐技术、减振防振、精密定位等领域。因此，将超磁致伸缩材料应用于精密及超精密加工技术领域，控制微进给量，提高加工精度方面有广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本申请实施例提供了一种超磁致伸缩微进给装置。所述技术方案如下：

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种超磁致伸缩微进给装置，包括箱体，所述箱体内设有超磁致伸缩棒、励磁线圈以及线圈骨架，所述励磁线圈设置在所述线圈骨架上，所述超磁致伸缩棒设置在所述励磁线圈以及所述线圈骨架形成的磁场中；

所述超磁致伸缩棒与一传动杆的一端连接，所述传动杆的另一端穿过所述箱体端部的通孔，与外部组件连接。

在一个可能的实现方式中，所述超磁致伸缩棒的两端置有永磁体。

在一个可能的实现方式中，所述传动杆穿过所述箱体端部的通孔与刀头和刀架相连。

在一个可能的实现方式中，所述传动杆穿过线圈骨架直接与所述永磁铁相连。

在一个可能的实现方式中，所述传动杆与所述箱体之间设置有弹性组件和位移传感器。

在一个可能的实现方式中，所述励磁线圈与外部控制系统电连接，通过控制系统实时调节所述超磁致伸缩棒的伸长量。

在一个可能的实现方式中，所述控制系统为伸长量闭环控制系统。

在一个可能的实现方式中，所述箱体上设有螺纹，所述箱体的右端盖及左端盖通过螺栓与箱体固定连接。

在一个可能的实现方式中，所述刀柄为可替换。

在一个可能的实现方式中，所述励磁线圈的表面包裹纳米碳散热薄膜。