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一种可实现单轴、双轴及三轴力检测功能的机械柔性机构制造技术

技术编号:26214259 阅读:43 留言:0更新日期:2020-11-04 06:55
本发明专利技术涉及超精密加工技术领域,具体涉及一种可实现单轴、双轴及三轴力检测功能的机械柔性机构,其包括基体、单轴力检测柔性机构、双轴力检测柔性机构、三轴力检测柔性机构以及多个位移检测装置,单轴力检测柔性机构、双轴力检测柔性机构、三轴力检测柔性机构均设置有刀架和刀具,根据不同的需要,在基体安装对应的力检测柔性机构以及位移检测装置并进行检测,所述位移检测装置设置在对应的力检测柔性机构的检测端。本发明专利技术通过检测柔性机构因刀具受力在位移检测端产生的位移,依据受力与所产生位移的线性关系,实现力检测的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现单轴、双轴及三轴力检测功能的机械柔性机构
本专利技术涉及超精密加工
,具体涉及一种可实现单轴、双轴及三轴力检测功能的机械柔性机构。
技术介绍
随着超精密技术的发展,特殊领域对光学三维自由表面的复杂程度要求越来越高,对微结构的高性能制造需求与日俱增。切削力是反映切削状态的重要指标,切削力实时检测已被广泛用作识别或监视切削过程的动态行为和切削工具状况。主要应用有以下三点:(1)表征,建模和优化切割过程;了解金属切削机理,例如切削变量对切削力的影响,然后使工艺规划者能够确定最佳切削条件,例如切削速度和进给速度。(2)监视切削刀具的状况,例如刀具的偏斜和破损;预测实时工具磨损和工具故障;分析刀具和机床的应力;验证尺寸,表面位置误差和表面光洁度是否符合其几何公差。(3)检测振动的颤动和切削过程的稳定性,提供有用的信息,这些信息可用于刀具,机床及其主轴轴承的机械设计。对切削力进行实时检测并及时做出调整以达到控制切削力的效果,可以实现更高的加工精度。近年来,已经开发了几种使用金刚石工具来制造微结构和槽的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现单轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,包括:/n基体(1),用于固定在检测平台之上,并安装单力检测柔性机构以及位移检测装置;/n单轴力检测柔性机构,其包括一受力块A(5),受力块A(5)的两侧通过第一柔性铰链(4)对称设置有固定块A(3),受力块A(5)的一端为检测端;/n位移检测装置,均包括固定于基体(1)上的位移安装座(28)和位移传感器(29),所述位移传感器(29)设置在单轴力检测柔性机构的检测端,用于检测检测端发生的位移量以及受力情况;/n刀架(6),用于安装刀具(7),并固定在受力块A(5)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实现单轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,包括:
基体(1),用于固定在检测平台之上,并安装单力检测柔性机构以及位移检测装置;
单轴力检测柔性机构,其包括一受力块A(5),受力块A(5)的两侧通过第一柔性铰链(4)对称设置有固定块A(3),受力块A(5)的一端为检测端;
位移检测装置,均包括固定于基体(1)上的位移安装座(28)和位移传感器(29),所述位移传感器(29)设置在单轴力检测柔性机构的检测端,用于检测检测端发生的位移量以及受力情况;
刀架(6),用于安装刀具(7),并固定在受力块A(5)上。


2.根据权利要求1所述的一种可实现单轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,所述检测端固定有套筒(2),套筒(2)套装在位移安装座(28)的外侧,并包裹住位移传感器(29),防止位移传感器(29)的探头暴露在空气中。


3.根据权利要求1所述的一种可实现单轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,所述第一柔性铰链(4)为直圆型柔性铰链,直圆型柔性铰链包括一矩形块(41),矩形块(41)的两侧壁上镜像对称开设有两组半圆孔(42)。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种可实现单轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,所述基体(1)的安装面为XY平面,宽度方向为X轴方向、高度方向为Y轴方向,安装面的中部开设有沿Z轴方向的主安装孔(51),所述主安装孔(51)安装有Z向位移检测装置(33);
当单轴力检测柔性机构用于检测Z轴方向的力时,所述受力块A(5)通过对称布置的两排第一柔性铰链(4)与固定块A(3)相连,并沿X轴方向分布,其中,第一柔性铰链(4)的半圆孔(42)的轴线沿Y轴方向设置;所述Z向位移检测装置(33)对着受力块A(5)的背面。


5.一种可实现双轴检测功能的机械柔性机构,其特征在于,包括:
基体(1),用于固定在检测平台之上,并安装双轴力检测柔性机构以及位移检测装置;
双轴力检测柔性机构,其包括一受力块B(13),受力块B(13)的两侧通过第二柔性铰链(12)对称设置有连接块B(11),连接块B(11)的两侧通过第三柔性铰链(10)对称设置有固定块B(8),连接块B(11)、受力块B(13)的一端均为检测端;
两个位移检测装置,均包括固定于基体(1)上的位移安装座(28)和位移传感器(29),所述位移传感器(29)设置在双轴力检测柔性机构的检测端,用于检测检测端发生的位移量以及受力情况;
刀架(6),用于安装刀具(7),并固定在受力块B(13)上。


6.根据权利要求5所述的一种可实现双轴力检测功能的机械柔性机构,其特征在于,所述第二柔性铰链(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈远流李忠伟陈甫文居冰峰
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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