一種用于精密車床的三維橢圓金剛石振動切削裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于精密車床的三維橢圓金剛石振動切削裝置，屬于材料自由光學曲面的加工裝置。底座與L形預(yù)緊板通過上方緊定螺釘、后側(cè)緊定螺母和底側(cè)緊定螺釘固定連接，“口”字形支撐架通過四個對稱分布的直圓形柔性鉸鏈與刀架連接，右側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器通過右側(cè)預(yù)緊螺釘與“口”字形支撐架頂接，刀架的正后方也有一個后側(cè)壓電陶瓷，后側(cè)壓電陶瓷通過后側(cè)預(yù)緊螺釘與刀架頂接，底座后方底板上有兩個相同的固定孔。本實用新型的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)新穎簡單，易于裝配，便于實現(xiàn)，減小了切削力、切削熱，同時能夠得到較高的振動頻率，延長了刀具的使用壽命。
【專利說明】—種用于精密車床的三維橢圓金剛石振動切削裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于材料自由光學曲面的加工裝置，尤其是指一種橢圓振動輔助切削裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]自由曲面(Freeform surfaces)光學元件近年來在許多重要的工業(yè)領(lǐng)域有著日益增長的應(yīng)用需求，受到國內(nèi)外學術(shù)界和工程界的高度關(guān)注。
[0003]利用快速刀具伺服(Fast Tool Servo)或慢速溜板伺服(Slow Slide Servo)的金剛石車削被認為是一種最有發(fā)展前途的光學自由曲面加工方法。然而迄今為止也暴露出了一些問題，主要涉及如下:I)超硬材料、脆性材料、以及黑色金屬材料等難加工材料，使得金剛石車削方法對于這些難加工材料的切削加工性受到挑戰(zhàn)；2)即使不涉及難加工材料的切削加工性，在車削中名義切削速度總是逐漸減小并趨于零，這使得切削速度趨于零的加工區(qū)域表面質(zhì)量惡化，因此需要探索解耦切削速度對刀具位置的依賴。
[0004]橢圓振動切削(Elliptical Vibration Cutting)是二十世紀90年代發(fā)展起來的一種加工方法。國內(nèi)外學者們的研究表明，EVC可減小平均切削力、破壞刀具-工件之間的熱化學反應(yīng)機制、增加材料脆塑性轉(zhuǎn)變的臨界切削厚度，因此在改善難加工材料的切削加工性等方面獲得了前所未有的關(guān)注。尤其是，在車削中利用EVC方法有可能減少切削速度對刀具位置的依賴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供一種用于精密車床的三維橢圓金剛石振動切削裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能實現(xiàn)難加工材料自由光學曲面加工的問題。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:底座與L形預(yù)緊板通過上方緊定螺釘、后側(cè)緊定螺母和底側(cè)緊定螺釘固定連接，L形預(yù)緊板通過四個對稱分布的雙軸矩形柔性鉸鏈與“ 口 ”字形支撐架連接，“ 口 ”字形支撐架通過四個對稱分布的直圓形柔性鉸鏈與刀架連接，右側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器通過右側(cè)預(yù)緊螺釘與“ 口”字形支撐架頂接，底側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器通過底側(cè)預(yù)緊螺釘與“ 口 ”字形支撐架頂接，刀架的正后方也有一個后側(cè)壓電陶瓷，后側(cè)壓電陶瓷通過后側(cè)預(yù)緊螺釘與刀架頂接，底座后方底板上有兩個相同的固定孔。
[0007]本實用新型的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)新穎簡單，易于裝配，便于實現(xiàn)，減小了切削力、切削熱，同時能夠得到較高的振動頻率，延長了刀具的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實用新型的正視圖；
[0010]圖3是圖2的后視圖；
[0011]圖4是圖2的左視圖；[0012]圖5是圖2的右視圖；
[0013]圖6是圖2的俯視圖；
[0014]圖7是圖2的仰視圖；
[0015]圖中，右側(cè)預(yù)緊螺釘1、右側(cè)壓電陶瓷2、底座3、底側(cè)壓電陶瓷4、直圓型柔性鉸鏈
5、刀架6、上方緊定螺釘7、L形預(yù)緊板8、雙軸矩形柔性鉸鏈9、“口 ”字形支撐架10、底側(cè)預(yù)緊螺釘11、后側(cè)壓電陶瓷12、后側(cè)預(yù)緊螺釘13、后側(cè)緊定螺母14、底側(cè)緊定螺釘15、固定孔16。
【具體實施方式】
[0016]底座3與L形預(yù)緊板8通過上方緊定螺釘7、后側(cè)緊定螺母14和底側(cè)緊定螺釘15固定連接，L形預(yù)緊板8通過四個對稱分布的雙軸矩形柔性鉸鏈9與“口 ”字形支撐架10連接，“口”字形支撐架10通過四個對稱分布的直圓形柔性鉸鏈5與刀架6連接，右側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器2通過右側(cè)預(yù)緊螺釘I與“口”字形支撐架10頂接，底側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器4通過底側(cè)預(yù)緊螺釘11與“口 ”字形支撐架10頂接，刀架6的正后方也有一個后側(cè)壓電陶瓷12，后側(cè)壓電陶瓷12通過后側(cè)預(yù)緊螺釘13與刀架6頂接，底座3后方底板上有兩個相同的固定孔16。
[0017]本實用新型通過固定孔與車床的固定連接，將底座、微位移柔性機構(gòu)與壓電陶瓷利用螺釘螺母進行裝配，并將裝配好的裝置固定于車床上。通過給三個垂直方向的壓電陶瓷施加不同相位差的正弦信號，即給X方向、y方向和z方向分別施加如下信號:
【權(quán)利要求】
1.一種用于精密車床的三維橢圓金剛石振動切削裝置，其特征在于:底座與L形預(yù)緊板通過上方緊定螺釘、后側(cè)緊定螺母和底側(cè)緊定螺釘固定連接，L形預(yù)緊板通過四個對稱分布的雙軸矩形柔性鉸鏈與“ 口”字形支撐架連接，“ 口”字形支撐架通過四個對稱分布的直圓形柔性鉸鏈與刀架連接，右側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器通過右側(cè)預(yù)緊螺釘與“口”字形支撐架頂接，底側(cè)兩個相同的壓電陶瓷驅(qū)動器通過底側(cè)預(yù)緊螺釘與“ 口 ”字形支撐架頂接，刀架的正后方也有一個后側(cè)壓電陶瓷，后側(cè)壓電陶瓷通過后側(cè)預(yù)緊螺釘與刀架頂接，底座后方底板上有兩個相同的固定孔。
【文檔編號】B23B1/00GK203610672SQ201320848075
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月22日
【發(fā)明者】韓金國, 荊丹, 盧明明, 林潔瓊, 靖賢 申請人:長春工業(yè)大學