[发明专利]一种三维椭圆振动车削刀架

摘要

本发明公开了一种三维椭圆振动车削刀架，包括振动部件、基座、顶盖、三个压电陶瓷驱动器、夹具和连接板；所述的振动部件中心是一个微动平台，通过五个柔顺单元连接至基体，所述的微动平台具有三个自由度，分别为X旋转、Y旋转和Z移动，振动部件是一个三自由度柔顺机构，且为一个整体构件。本发明工作时，任意型号的车刀通过夹具连接到微动平台上，在三个压电陶瓷驱动器的驱动作用下，微动平台带动车刀振动，使刀尖处的运动轨迹合成一个三维椭圆。本发明的振动部件为一个三自由度柔顺机构，因此刀架的振动部件无需装配定位，无摩擦损耗和运动间隙；本发明采用压电陶瓷驱动器直接驱动微动平台，使椭圆运动的相角、幅值、频率调节起来更为方便。

主权项

一种三维椭圆振动车削刀架，其特征在于：包括振动部件(2)、基座(3)、顶盖(1)、三个压电陶瓷驱动器、夹具(4)和连接板(5)；三个压电陶瓷驱动器分别为压电陶瓷驱动器A(7)、压电陶瓷驱动器B(8)和压电陶瓷驱动器C(9)；所述的振动部件(2)中心是一个微动平台(15)，通过五个柔顺单元连接至基体，所述的五个柔顺单元的横截面均为正方形，其中柔顺单元B(11)、柔顺单元C(12)、柔顺单元D(13)和柔顺单元E(14)相互平行排列，分布在同一个平面内、且长度相等，柔顺单元A(10)与其他四个柔顺单元垂直，分布在另一个平面内，这两个平面平行且有一定距离；所述的微动平台(15)具有三个自由度，分别为X旋转、Y旋转和Z移动，其中压电陶瓷驱动器C(9)驱动微动平台(15)沿Z轴往复振动，压电陶瓷驱动器A(7)驱动微动平台(15)沿X轴旋转振动，压电陶瓷驱动器B(8)驱动微动平台(15)沿Y轴旋转振动；所述的基体、五个柔顺单元和微动平台(15)组成振动部件(2)，振动部件(2)是一个三自由度柔顺机构，且为一个整体构件；所述的振动部件(2)通过四个螺钉连接至基座(3)；所述的基座(3)与车床连接板(5)连接；所述的顶盖(1)将基体与基座(3)固定；所述的夹具(4)通过梯形槽安装至微动平台(15)；所述的压电陶瓷驱动器C(9)的螺纹端连接至基座(3)横梁、球面端与微动平台(15)后端面顶接；所述的压电陶瓷驱动器B(8)的螺纹端与基座(3)连接、另一端与微动平台(15)下端面连接；所诉的压电陶瓷驱动器A(7)的螺纹端与基体连接、另一端与微动平台(15)侧端面连接；所述的连接板(5)安装在车床上。