[发明专利]基于变磁通的两自由度超高频响超精密刀具伺服装置

权利要求书

1.一种基于变磁通的两自由度超高频响超精密刀具伺服装置，主要由基座、柔性铰 链、磁质材料、弹性导轨和刀架组成，其特征在于所述柔性铰链的第一柔性铰链分成两 组对称布置构成一个并联式机构；第一柔性铰链由连接在磁质材料安装面上的磁质材料 通过变磁通装置驱动；所述的弹性导轨(5)是由至少两组所述柔性铰链的第二柔性铰链组 成的并联机构，每组第二柔性铰链至少2个；所述的刀架(6)与该伺服装置前端的两个第 一柔性铰链和弹性导轨(5)连接；基座(1)、柔性铰链、磁质材料安装面、弹性导轨(5)和刀 架(6)是通过电火花线切割加工而成一个整体；整个伺服装置的结构由固定不动的基座(1) 支撑，第一柔性铰链连接基座(1)和磁质材料安装面。

2.根据权利要求1所述的基于变磁通的两自由度超高频响超精密刀具伺服装置，其 特征在于所述的第一柔性铰链为6个(2a、2b、2c，2d、2e、2f)，所述的磁质材料为8个 (4a、4b、4c、4d，4e、4f、4g、4h)，所述的磁质材料安装面为8个(3a、3b、3c、3d，3e、 3f、3g、3h)，所述的6个第一柔性铰链(2a、2b、2c，2d、2e、2f)分成两组、每组3个， 相对于x轴对称布置构成一个并联式机构；6个第一柔性铰链(2a、2b、2c，2d、2e、2f) 由8个分别连接在磁质材料安装面(3a、3b、3c、3d，3e、3f、3g、3h)上的磁质材料(4a、 4b、4c、4d，4e、4f、4g、4h)通过变磁通装置驱动。

3.根据权利要求1或2所述的基于变磁通的两自由度超高频响超精密刀具伺服装置， 其特征在于所述的刀架(6)与弹性导轨(5)和该伺服装置前端的两个第一柔性铰链连接；通 过控制变磁通装置的磁通量改变，驱动第一柔性铰链(2a、2b、2c、2d、2e、2f)作往复摆 动，使刀架(6)连同刀具绕z轴作往复摆动；通过弹性导轨(5)的限制作用，驱动刀具在X 方向上作直线运动，控制刀具伺服装置在两个自由度上的运动。

4.根据权利要求1所述的基于变磁通的两自由度超高频响超精密刀具伺服装置，其 特征在于通过控制通过所述磁质材料的磁通量，控制第一柔性铰链的驱动力；该伺服装 置前端的两个柔性铰链(2c、2d)对该伺服装置中部的第一柔性铰链(2b、2e)产生行程放大， 该伺服装置中部的第一柔性铰链(2b、2e)对该伺服装置后部的第一柔性铰链(2a、2f)产生 行程放大；通过调节刀具直线运动位移和旋转角度，调整进给量控制在纳米级。