【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超精密加工，尤其涉及仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着信息技术、生物技术、新材料技术、能源与环境技术、航空航天技术和海洋开发技术等技术的不断进步，对极端制造提出了巨大的挑战，其中，超精密加工技术是极端制造中重要的部分，超精密加工技术也标志着国家先进制造水平的重要标志。在超精密加工技术中，微结构表面的制造是十分重要的一个方面，快刀伺服装置是必要的部件之一，快刀伺服机构具有高精度和高频率的优点，因此快刀伺服装置得到非常广泛的应用，是超精密加工领域的一大推进剂，在超精密加工领域起得极其重要的作用。
3、快刀伺服技术，通常采用柔性机构的变形来传递切削量和切削力，而高精密的复杂加工要求精准的切削量和切削力，精准的切削量保证了高精度的要求和误差的控制，精准的切削力保证了相对误差和表面粗糙度，专利技术人发现在快刀伺服现有的加工过程中，由于加工件表面无法保证绝对平整以及加工工件的材质不同，所以在使用过程中仅仅实现对位移量的检测无法保证工件表面的精度，而且在加工硬度较大如404不锈钢、钛合金等工件时，由于机构的输出力和刚度不够，在加工过程中会导致柔性机构产生形变，位移传感器仅仅检测到柔性机构的变形，工件却没被切下来，所以，此时对刀具的输出力的检测变的尤为重要，由于非运动方向的寄生运动，在加工时会导致刀具振动，加工表面出现凹槽，磨损刀具。快刀伺服系统需要同时满足一定的位移量和切削力的情况下，对工件的加工精度
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，通过多边形框架和多个仿生柔性导向支链的设置抑制了非运动方向的寄生，增加运动的稳定性和确定性；电容位移传感器和压电陶瓷的设置保证了力位协同。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，包括：多边形框架、多个仿生柔性导向支链、电容位移传感器和压电陶瓷；
3、所述多边形框架具有中部空腔，在所述多边形框架中部空腔内设置有刀具；
4、所述刀具与所述多个仿生柔性导向支链的一端连接，所述多个仿生柔性导向支链的另外一端分别间隔连接至所述多边形框架上；
5、所述压电陶瓷用于驱动所述仿生柔性导向支链位移并传递给所述刀具；
6、所述电容位移传感器的静极板设置在所述多边形框架上，所述电容位移传感器的动极板设置在所述压电陶瓷上。
7、进一步的，所述仿生柔性导向支链的另外一端分别等间隔连接至所述多边形框架上。
8、进一步的，所述仿生柔性导向支链多一层或多层，在所述仿生柔性导向支链上设置有力传感器。
9、进一步的，所述仿生柔性导向支链由多个正六边形结构组成，在正六边形结构内设置力传感器。
10、进一步的，所述压电陶瓷设置在压电陶瓷套筒内，在所述压电陶瓷套筒的前后端对称设置有所述仿生柔性导向支链。
11、进一步的，还包括双j型柔性铰链，所述双j型柔性铰链的一端连接至所述多边形框架，所述双j型柔性铰链的另外一端连接至所述压电陶瓷套筒。
12、进一步的，所述电容位移传感器的静极板设置在静极板支撑板上，所述静极板支撑板与所述压电陶瓷套筒固定连接；所述电容位移传感器的动极板设置在动极板支撑板，所述动极板支撑板与所述多边形框架连接。
13、进一步的，所述压电陶瓷套筒的相对两端设置有球头，所述球头与所述压电陶瓷连接。
14、进一步的，所述压电陶瓷套筒的相对两端设置有球头，所述球头与所述压电陶瓷连接。
15、进一步的，所述力传感器采用聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷填充在所述仿生柔性导向支链的正六边形结构内。
16、进一步的，所述多边形框架为正六边形框架。
17、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
18、在本专利技术中，通过多个仿生柔性导向支链的一端与刀具连接，多个仿生柔性导向支链的另外一端间隔连接在多边形框架上，从而在多个仿生柔性导向支链的移动驱动刀具移动时，很好地抑制了非运动方向的寄生，增加运动的稳定性和确定性。通过电容位移传感器的静极板和电容位移传感器的动极板的设置，在压电陶瓷驱动时，电容位移传感器的静极板和电容位移传感器的动极板两个极板的间距发生变化来实现位移的检测，保证了力位协同，避免现有的位移传感器仅仅检测到柔性机构的变形，导致的位移量检测不准确的问题。
19、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，包括：多边形框架、多个仿生柔性导向支链、电容位移传感器和压电陶瓷；
2.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链的另外一端分别等间隔连接至所述多边形框架上。
3.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链为一层或多层，在所述仿生柔性导向支链上设置有力传感器。
4.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链由多个正六边形结构组成，在正六边形结构内设置力传感器。
5.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述压电陶瓷设置在压电陶瓷套筒内，在所述压电陶瓷套筒的前后端对称设置有所述仿生柔性导向支链。
6.如权利要求5所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，还包括双J型柔性铰链，所述双J型柔性铰链的一端连接至所述多边形框架，所述双J型柔性铰链的另外一端连接至所述压电陶瓷套筒。
7.如
8.如权利要求5所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述压电陶瓷套筒的相对两端设置有球头，所述球头与所述压电陶瓷连接。
9.如权利要求3或4任一所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述力传感器采用聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷填充在所述仿生柔性导向支链的正六边形结构内。
10.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述多边形框架为正六边形框架。
...【技术特征摘要】
1.仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，包括：多边形框架、多个仿生柔性导向支链、电容位移传感器和压电陶瓷；
2.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链的另外一端分别等间隔连接至所述多边形框架上。
3.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链为一层或多层，在所述仿生柔性导向支链上设置有力传感器。
4.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述仿生柔性导向支链由多个正六边形结构组成，在正六边形结构内设置力传感器。
5.如权利要求1所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征在于，所述压电陶瓷设置在压电陶瓷套筒内，在所述压电陶瓷套筒的前后端对称设置有所述仿生柔性导向支链。
6.如权利要求5所述的仿生蜂窝型刚度自由配置的快刀伺服装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫鹏，董浩，刘鹏搏，鲁帅帅，王飞，杨静芳，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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