微进给器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于功能材料形变来驱动的微进给器。它包括功能材料形变单元、扇形或圆形弹簧板、位移检测反馈单元组成。本发明专利技术具有响应快、精度高、出力大和磨损小的优点，可用于非圆加工、精密定位或进给领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微进给器，具体地说是利用功能材料的形变做为驱动源，来实现 微进给的装置。
技术介绍
在某些微进给领域，比如非圆加工、曲面磨削等领域，要求微进给器具有较 高的稳定性或刚性、较高的机械响应速度、较大的出力、较高的精度和较小的 摩擦磨损等。目前一般用伺服电机带滚珠丝杠来实现，其缺点是机械响应慢、 精度低、摩擦磨损大。也有用电磁力来做为驱动源的，其缺点是出力小、响应 慢、有一定的摩擦磨损等。功能材料变形具有极大的出力和极高的频响，配合弹簧使用，具有很小的摩 擦磨损，可以达到很高精度。但目前由于功能材料形变小，常用的弹簧结构无 法在各方向提供足够的刚性，因此限制了其在这个领域的应用
技术实现思路
-本专利技术利用功能材料变形具有极大的出力和极高的频响，配合弹簧使用，具 有很小的摩擦磨损，可以达到很高精度的特点，采用扇形或圆形弹簧板，提高 了结构刚性。对于需要较大位移的场合，采用适当变形的扇形弹簧板，利用杠 杆原理，使位移放大，达到在非圆加工、曲面磨削等领域适用的目的。与现在常用的弹簧不同，本专利技术中所用的扇形或圆形弹簧板具有结构稳定、 垂直于位移方向的刚性好、可动部分质量小、弹性应变分布均匀、有位移放大功能等优点，使功能材料在非圆加工、曲面磨削等领域做为微进给器的应用成 为可能。具体内容如下如图1-3,扇形或圆形弹簧板(2)的圆弧或圆周部分固定在固定架(1)上， 功能材料杆(3) —端连接在固定架(1)上，另一端连接在扇形或圆形弹簧板(2) 的圆心上，弹簧板的固定端和圆心之间比较薄的区域为弹性变形区，其它 部分较厚，基本不放生弹性变形。当电场或磁场使功能材料功能材料杆(3)变 形时(图中没有显示)，扇形或圆形弹簧板(2)产生弹性变形，弹簧板的位移 输出点(4)输出位移。图1和图2中，扇形或圆形弹簧板(2)的位移输出点(4)在功能材料杆(3) 的轴线上，这时功能材料杆(3)产生的位移等于位移输出点(4)的位移。 在图3中，位移输出点(4)和扇形弹簧板固定端分别在在功能材料杆(3)的轴线的两端，因此，位移输出点(4)的位移大于功能材料杆(3)的位移， 适用于需要位移较大的场合。从图l-3中可以看出，功能材料杆(3)的两端为半球面，通过在固定架上 和弹簧板上做凹陷窝分别与它们连接，这样使功能材料杆(3)受压力定位而不 必再与其它部件接触定位，因此，位移过程中，只有功能材料变形和弹性材料 变形，使摩擦磨损减小到最小。可以用位移传感器(5)检测位移输出点(4)的实际位移，反馈给使功能 材料变形的电控系统，实现精密位移控制。实施例一如图3所示，选稀土铁磁致伸縮材料棒(3)，其直径22毫米, 长度400毫米，弹簧板的位移放大比(磁致伸缩棒(3)的位移位移输出点(4) 的位移)为1: 2,通过调整励磁电流(图中未标出)大小，得到位移输出点(4)的位移变化为0-1. 3毫米。 附图说明图例1:扇形弹簧板微进给器图中(1)—固定架，(2)—圆形弹簧板，(3)—功能材料杆，(4)一位移输出点，(5)-位移传感器。图例2:圆形弹簧板微进给器图中(l)一固定架，(2)—圆形弹簧板，(3)—功能材料杆，(4)一位移输出点， (5)—位移传感器。图例3:变形的扇形弹簧板微进给器图中(l)一固定架，(2)—圆形弹簧板，(3)—稀土铁磁致伸縮材料棒，(4)— 位移输出点，(5)-位移传感器。权利要求1、一种微进给器，其特征在于一固定架(1)；一扇形或圆形弹簧板(2)，其圆弧或圆周部分固结在固定架(1)上，其余部分可相对于固定架做位移运动；一功能材料杆(3)，一端连接在固定架上，另一端连接在扇形或圆形弹簧板的圆心上，在功能材料产生形变时，推动弹簧板圆心使弹簧板做弹性变形而相对于固定架产生位移运动。2、 上述功能材料可以是磁致伸縮材料、电致伸縮材料或其它可产生形变的 功能材料或这些材料的复合。功能材料的变形是采用众所周知办法，比如用磁 场或电场等的改变使功能材料产生变形。3、 按照权利要求1中所述的微进给器，其特征在于扇形或圆形弹簧板的弧 线是圆弧，弹性变形部分在圆心与固结在固定架上的圆弧部分之间，应变均匀。4、 按照权利要求1中所述的微进给器,其特征在于包括一个位移传感器(5), 置于固定架(1)和弹簧板(2)上。5、 按照权利要求1中所述的微进给器，其特征在于与功能材料(3)连接 的固定架部分有凹陷窝，功能材料(3)的一端进入凹陷窝中形成活动连接。6、 按照权利要求1中所述的微进给器，其特征在于与功能材料(3)连接 的扇形或圆形弹簧板(2)部分有凹陷窝，功能材料(3)的另一端进入凹陷窝 中形成活动连接。全文摘要本专利技术公开了一种基于功能材料形变来驱动的微进给器。它包括功能材料形变单元、扇形或圆形弹簧板、位移检测反馈单元组成。本专利技术具有响应快、精度高、出力大和磨损小的优点，可用于非圆加工、精密定位或进给领域。文档编号B24B47/20GK101642894SQ200810012699公开日2010年2月10日 申请日期2008年8月8日 优先权日2008年8月8日专利技术者众 周, 卓 周, 王建新, 郑晓翠 申请人:沈阳贝特数控机械有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微进给器，其特征在于：　一固定架（１）；　一扇形或圆形弹簧板（２），其圆弧或圆周部分固结在固定架（１）上，其余部分可相对于固定架做位移运动；　一功能材料杆（３），一端连接在固定架上，另一端连接在扇形或圆形弹簧板的圆心上 ，在功能材料产生形变时，推动弹簧板圆心使弹簧板做弹性变形而相对于固定架产生位移运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建新，周众，周卓，郑晓翠，
申请(专利权)人：沈阳贝特数控机械有限公司，
类型：发明
国别省市：89[]