[发明专利]一种改善刀具旋转偏差的对刀装置及其对准方法

说明书

本发明提供了一种改善刀具旋转偏差的对刀装置，包括刀座、粗调装置、微调装置、以及驱动装置，驱动装置用于驱动粗调装置带动刀具在竖直方向上进行移动，微调装置用于驱动刀具进行旋转，微调装置包括底座、至少两个传动模组和刀架，刀架用于安装刀具，传动模组的一端与底座相连接，另一端与刀架相连接，至少两个传动模组用于驱动刀具进行旋转。通过至少两个传动模组驱动刀具进行旋转，消除刀具存在的旋转偏差，最终实现刀具的对准。本发明提供的对刀装置，可准确地将刀具进行对准，有效地消除刀具存在的旋转偏差。本发明还提供了车削加工中刀具的对准方法，通过采用本发明提供的对刀装置，可准确地将刀具进行对准，有效地消除刀具存在的旋转偏差。

技术领域

本发明属于超精密加工技术领域，具体涉及一种改善刀具旋转偏差的对刀装置及其对准方法。

背景技术

在目前的工程技术领域中，由于超精密加工可加工出超高质量的工件表面，现已广泛应用于国防、航空航天等重要领域。但又由于超精密加工对加工精度和加工效率有着极高的要求，因此使得超精密加工的发展遇到许多的阻碍。

目前，在实际加工过程中，刀具能否对准安装工件的机床的主轴中心是决定加工精度和加工效率的一个重要指标。刀具安装产生的误差极大影响了加工精度以及表面质量。在超精密加工中，即便是几微米的误差，也会使得预期的结果产生严重的偏差，造成巨大损失。现有刀具的对准方法和对刀装置只能将刀具在刀具的进给方向、刀具的切削深度方向和刀具的高度方向上的线性偏差进行对准，而刀具在安装过程中也会在上述方向发生旋转，从而产生旋转偏差。但对于上述方向的旋转偏差目前并没有任何对准办法和对刀装置可以实现。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种改善刀具旋转偏差的对刀装置及其对准方法，通过微调装置中的至少两个传动模组驱动刀具进行旋转，消除刀具存在的旋转偏差，最终实现刀具的对准。

本发明第一方面提供了一种改善刀具旋转偏差的对刀装置，包括刀座、粗调装置、微调装置、以及驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述粗调装置带动刀具在竖直方向上进行移动，所述微调装置用于驱动所述刀具进行旋转，所述微调装置包括底座、至少两个传动模组和刀架，所述刀架用于安装所述刀具，所述传动模组的一端与所述底座相连接，另一端与所述刀架相连接，所述至少两个传动模组用于驱动所述刀具进行旋转。

本发明第一方面提供的一种改善刀具旋转偏差的对刀装置，通过微调装置中的至少两个传动模组驱动刀具进行旋转，消除刀具存在的旋转偏差，最终实现刀具的对准。本发明提供的对刀装置，结构简单，可准确地将刀具进行对准，有效地消除刀具存在的旋转偏差。

其中，所述三个传动模组分别与所述刀架的不同表面连接，且所述三个传动模组使所述刀具受到刀具的进给方向、刀具的切削深度方向和所述竖直方向上的推力和，以驱动所述刀具进行旋转。

其中，所述传动模组包括至少一个传动模块，所述传动模块包括驱动件和柔性件，所述驱动件固定于所述底座上，用于控制所述柔性件进行移动，所述驱动件和所述刀架通过所述柔性件相连接。

其中，每个所述传动模组包括两个所述传动模块，两个所述传动模块分别设于所述刀架表面的相对两侧。

其中，所述驱动件包括压电陶瓷,所述柔性件包括柔性铰链和刚性连接体。

其中，所述柔性铰链的数量为两个，且所述两个柔性铰链设于所述刚性连接体的相对两端，所述柔性铰链为球铰。

其中，所述三个传动模组还用于驱动所述刀具进行线性移动。

本发明第二方面提供了一种对准方法，包括：

提供刀具和工件，将所述工件安装至机床的主轴中心上，所述刀具安装至对刀装置上，再将所述刀具和所述机床的主轴中心进行预对准，然后进行预切削；

判断所述刀具相对于所述主轴中心是否存在旋转偏差；