【技术实现步骤摘要】
一种基于拱形结构特性的振动切削装置
本专利技术属于超精密车削加工
,涉及一种快刀伺服器,具体涉及一种利用拱形结构特性设计的压电陶瓷驱动的振动切削装置。
技术介绍
传统的精密金刚石车削技术具有加工精度高、表面质量好等优点,但对非对称自由曲面、非回转对称的微结构表面的加工能力较弱,而随着科技发展,此类零件在军事、航天、医疗等领域的应用越来越广泛,表面微结构越来越复杂,加工精度要求越来越高。针对这种情况,国外学者对普通车削加工的进刀方式进行了改进,发展了快速车削加工技术,通过沿进刀方向施加激振力产生快速进刀运动,通过与主轴的回转运动、进刀运动相结合,金刚石刀具实时跟踪加工表面的变化,能够实现复杂面型零件或结构的精密高效加工。振动切削的工作频率和行程成为这种切削技术的重点,工作频率越高加工效率越高,行程越大则加工范围越广。传统的一维振动切削装置大多采用柔性铰链作为导向、复位结构。柔性铰链具有刚度低、变形方向可控等特点,在压电陶瓷的激励下,可以实现小行程低频率的振动切削,一般工作频率为几十赫兹时行程为几个或十几个微米,且随着工作频率增大行程进一步减小。其缺点在于固有频率低,无法进行更高频率的切削加工,对压电陶瓷驱动能力的利用不够充分。拱形结构常用于建筑与土木工程,在拱两端能提供足够支撑时,其抗变形能力极强,但支撑不足时,拱形结构同样容易变形,其作用类似于弹簧。许多生物在进化中具有了拱形结构,如鸵鸟足的中拱结构,它为鸵鸟提供了巨大的弹跳力。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于拱形结构的可变形、刚度可控、变形后可产生巨大回复力等特性,提供一种能够工作在更高频率、具有 ...
【技术保护点】
一种基于拱形结构特性的振动切削装置,其特征在于所述振动切削装置包括金刚石刀片、拱形结构和压电陶瓷,其中:所述拱形结构由拱体、拱臂和框架构成,拱体的两端由拱臂支撑,整体呈M形,拱臂固定在框架上;所述金刚石刀片安装在拱体中点上;所述压电陶瓷的轴线与振动切削装置的中心线重合,其一端与拱体中点接触,另一端固定在框架上。
【技术特征摘要】
1.一种基于拱形结构特性的振动切削装置,其特征在于所述振动切削装置包括金刚石刀片、拱形结构和压电陶瓷,其中:所述拱形结构由拱体、拱臂和框架构成,拱体的两端由拱臂支撑,整体呈M形,拱臂固定在框架上;所述金刚石刀片安装在拱体中点上;所述压电陶瓷的轴线与振动切削装置的中心线重合,其一端与拱体中点接触,另一端固定在框架上。2.根据权利要求1所述的基于拱形结构特性的振动切削装置,其特征在于所述拱体、拱臂和框架一体加工而成。3.根据权利要求1所述的基于拱形结构特性的振动切削装置,其特征在于所述拱体和拱臂的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王波,刘艺,张鹏,苏星,刘远航,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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