[发明专利]一种压电陶瓷驱动的快刀伺服器、零件加工系统及方法

权利要求书

1.一种压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，包括：

柔性刀架，所述柔性刀架包括柔性放大机构和柔性导向机构，所述柔性放大机构是由初级放大杠杆和次级放大杠杆构成的二级杠杆放大结构，所述二级杠杆放大结构呈轴对称布置；所述初级放大杠杆与压电陶瓷驱动器相连，压电陶瓷驱动器安装在柔性刀架上；所述次级放大杆的一端与导向机构的导向杆复合，另一端与柔性刀架输出轴相连，柔性刀架输出轴末端安装有刀具座；所述压电陶瓷驱动器输出的位移通过二级杠杆放大结构逐级放大，并在柔性导向机构的导向作用下，输出轴向位移带刀具座做直线往复运动；

所述柔性放大机构的初级放大杠杆和次级放大杠杆均采用水平式的布局方式，即连接杠杆的铰链和杠杆在同一直线上；

所述柔性刀架安装在固定座上，固定座和柔性刀架为分体式结构；

所述固定座上还安装有位移传感器，所述位移传感器用于检测柔性刀架输出轴的位移量并传送至微处理器，所述微处理器与压电陶瓷驱动器相连；

所述位移传感器为光栅位移传感器，光栅传感器的读数头通过光栅固定架安装在固定座上，光栅尺安装在柔性刀架输出轴上；

所述柔性放大机构和柔性导向机构中均设置有直圆铰链；

通过二级杠杆放大机构对压电陶瓷输出位移放大，实现系统长行程输出，整体柔性机构采用对称式的解耦设计，消除柔性机构的寄生位移，提升系统的加工精度。

2.如权利要求1所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，所述柔性导向机构采用复合平行四杆机构，放大机构次级放大杆与导向机构复合，放大机构和导向机构均为对称式布置。

3.如权利要求1所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，所述次级放大杆与柔性刀架输出轴铰链连接。

4.如权利要求1所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，所述压电陶瓷驱动器的输出端与柔性刀架输入轴相连，柔性刀架输入轴与初级放大杠杆铰接连接。

5.如权利要求1所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，所述压电陶瓷驱动的快刀伺服器还包括挡板，所述挡板安装在柔性刀架外侧。

6.如权利要求5所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器，其特征在于，所述柔性刀架设置有压电陶瓷安装孔，所述压电陶瓷驱动器通过预紧机构固定在压电陶瓷安装孔内。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器的工作方法，其特征在于，包括：

压电陶瓷驱动器输出的位移传导至二级杠杆放大结构，依次经初级放大杠杆和次级放大杠杆对位移进行逐级放大；

放大后的位移传送至柔性刀架输出轴，进而在柔性导向机构的导向作用下，输出轴向位移带刀具座做直线往复运动。

8.如权利要求7所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器的工作方法，其特征在于，还包括：

位移传感器检测柔性刀架输出轴的位移量并传送至微处理器，微处理器根据接收到的位移量来控制压电陶瓷驱动器输出的位移。

9.一种零件加工系统，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的压电陶瓷驱动的快刀伺服器。