专利名称：一种用于精密加工的机床微执行夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于精密加工的机床微执行夹具，更具体的说，本 实用新型涉及一种用于精密加工中，进行实时热误差补偿的带动夹具产生补 偿位移的夹具微驱动器。
技术背景
现有的热误差补偿技术大多使用温度监控的位移补偿法，通过温度传感 器和位移传感器分别将所要检测的温度和位移信号变换为微电量信号，再通
过各自的变送装置转换成A/D卡所要求的输入电量信号。A/D转换卡将模拟量
(电压或电流)转换成计算机可接受的数字量信号再输入到计算机主机中进 行处理。然后计算机主机通过数控机床的控制总线将信号输入到伺服进给系 统，伺服进给系统根据所提供的控制信号和补偿数据自动进行误差的实时补 偿。这种补偿方法受到数控系统和伺服进给系统本身会产生不可忽略的误差 这两个方面制约。
实用新型内容
为了解决上述问题，克服现有热误差实时补偿技术的不足，本实用新型 提出了一种用于精密加工的机床微执行夹具。
本实用新型特征在于，从下至上包括底座l，该底座具有燕尾槽、至少
一对压电陶瓷块A17、至少一对用于固定驱动Y方向移动的压电陶瓷块A17 的固定装置A16和调整螺钉A20;
Y向移动块6，该Y向移动块具有燕尾形导轨、燕尾槽、至少一对压电 陶瓷块B5、至少一对用于固定驱动X方向移动压电陶瓷块B5的固定装置B4 和调整螺钉B19，并且Y向移动块6上的燕尾形导轨和底座1的燕尾槽相配 合.
X向移动块7，该X向移动块具有燕尾形导轨、压电陶瓷块D22、用于 固定驱动Z方向移动的压电陶瓷块D22的凹槽21和沿竖直方向延伸的螺纹孔 23，并且X向移动块7的燕尾形导轨和Y向移动块6的燕尾槽相配合； 导向块9与Z向移动块8在同一水平面上，并且导向块9分布在Z向移
动块8的两侧；
导向块9，该导向块具有燕尾槽、至少一对压电陶瓷块Cll、至少一对于 用于固定驱动Z方向移动的压电陶瓷块Cll的固定装置C12;并在与所述X 向移动块7的螺纹孔23相应位置导向块9设有通孔；
Z向移动块8，该Z向移动块具有燕尾形导轨，并且Z向移动块8的燕尾 形导轨和导向块9的燕尾槽相配合;Z向移动块8设有均匀分布用于安装夹具 的螺纹孔。
计算机通过D/A装置连接驱动压电陶瓷块的压电陶瓷驱动电源；压电陶瓷
驱动电源连接上述的压电陶瓷块A17来驱动夹具沿Y方向移动，连接上述的 压电陶瓷块B5来驱动夹具沿X方向移动，连接压电陶瓷块Cl 1和压电陶瓷 块D22来驱动夹具沿Z方向移动。
本实用新型改进了精密加工中热误差补偿实施技术，即由模型预报热误 差补偿量后，不是使补偿信号经由数控机床的数据总线输入到伺服进给系统 做补偿运动，而是将计算机补偿信号通过D/A装置输入到压电陶瓷驱动电源 来驱动压电陶瓷块，使微驱动器产生微位移来实时补偿热误差。
图1是本实用新型整体结构示意图2是本实用新型的主视图3是本实用新型X向移动块结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至附图3对本实用新型实施例的用于精密加工中机床夹 具的微驱动器进行描述。
该实施例的微驱动器主要包括底座1、 Y向移动块6、 X向移动块7、导 向块9和Z向移动块8。
底座1安装在机床工作台上。所述底座l两端还设有两个凸台，每个凸 台开有两个和机床工作台T形槽间距相等的U形槽，用以固定底座1。底座1 上装有一对压电陶瓷块A17,及压电陶瓷块A17的固定装置A16。此外，底座 1还设有燕尾槽和两个调节螺钉A20。
Y向移动块6设有燕尾形导轨，和底座l的燕尾槽相配合，在压电陶瓷
块A17的作用下Y向移动块6产生Y方向的运动。Y向移动块6的燕尾形导 轨和底座1的燕尾槽通过镶条A18来调整间隙。镶条A18的调整通过底座1 的两个调节螺钉A20来完成。Y向移动块两端装有压电陶瓷块B5及压电陶瓷 块B5的固定装置B4。此外，Y向移动块6还设有燕尾槽和两个调节螺钉B19。 X向移动块7设有燕尾形导轨，和Y向移动块6的燕尾槽相配合，在压 电陶瓷块B5的作用下X向移动块7产生X方向的运动。X向移动块7的燕 尾形导轨和Y向移动块6的燕尾槽通过镶条B3来调整间隙。镶条B3的调整 通过Y向移动块6的两个调节螺钉B19来完成。X向移动块7还设有四个压 电陶瓷块D22及压电陶瓷块D22的固定凹槽21 ，以及四个具有沿竖直方向延 伸的螺纹孔23。
一对导向块9在所述X向移动块7所述螺纹孔23相应位置设有通孔，并 通过四个双头螺栓A14将其固定在X向移动块7上。导向块9装有一对压电 陶瓷块Cll及压电陶瓷块11的固定装置C12。此外，导向块9还设有燕尾槽。
Z向移动块8设有燕尾形导轨，和导向块9的燕尾槽相配合，产生相对运 动。Z向移动块8的燕尾形导轨和导向块9的燕尾槽通过镶条C10来调整间 隙。Z向移动块8还设有均匀分布的螺纹孔，用以固定夹具。在压电陶瓷块 All和压电陶瓷块D22的驱动下，Z向移动块8产生相对于Z方向的运动。
压电陶瓷块A17的固定装置A16用螺栓A15固定在底座1上；压电陶瓷 块B5的固定装置B4用螺栓A2固定在Y向移动块6上；压电陶瓷块Cll的 固定装置C12用螺栓A13固定在导向块9上。
本实用新型一方面提高了机床热误差的实时补偿效果，另一方面不受数 控系统制约而能够对热误差进行实时补偿，便于推广和应用。
权利要求1.一种用于精密加工的机床微执行夹具，其特征在于，从下至上包括底座(1)，该底座具有燕尾槽、至少一对压电陶瓷块A(17)、至少一对用于固定驱动Y方向移动的压电陶瓷块A(17)的固定装置A(16)和调整螺钉A(20)；Y向移动块(6)，该Y向移动块具有燕尾形导轨、燕尾槽、至少一对压电陶瓷块B(5)、至少一对用于固定驱动X方向移动压电陶瓷块B(5)的固定装置B(4)和调整螺钉B(19)，并且Y向移动块(6)上的燕尾形导轨和底座(1)的燕尾槽相配合；X向移动块(7)，该X向移动块具有燕尾形导轨、压电陶瓷块D(22)、用于固定驱动Z方向移动的压电陶瓷块D(22)的凹槽(21)和沿竖直方向延伸的螺纹孔(23)，并且X向移动块(7)的燕尾形导轨和Y向移动块(6)的燕尾槽相配合；导向块(9)与Z向移动块(8)在同一水平面上，并且导向块(9)分布在Z向移动块(8)的两侧；导向块(9)，该导向块具有燕尾槽、至少一对压电陶瓷块C(11)、至少一对于用于固定驱动Z方向移动的压电陶瓷块C(11)的固定装置C(12)；并在与所述X向移动块(7)的螺纹孔(23)相应位置导向块(9)设有通孔；Z向移动块(8)，该Z向移动块具有燕尾形导轨，并且Z向移动块(8)的燕尾形导轨和导向块(9)的燕尾槽相配合；Z向移动块(8)设有均匀分布用于安装夹具的螺纹孔；计算机通过D/A装置连接驱动压电陶瓷块的压电陶瓷驱动电源；压电陶瓷驱动电源连接上述的压电陶瓷块A(17)来驱动夹具沿Y方向移动，连接上述的压电陶瓷块B(5)来驱动夹具沿X方向移动，连接压电陶瓷块C(11)和压电陶瓷块D(22)来驱动夹具沿Z方向移动。
2. 根据权利要求1所述的一种用于精密加工的机床微执行夹具，其特征 在于，所述底座(1)两端还设有两个凸台，每个凸台开有至少两个和机床工 作台T形槽间距相等的U形槽。
专利摘要一种用于精密加工的机床微执行夹具属于精密加工领域，目的在于解决精密加工中由于机床热变形产生的热误差。其主要特征在于Y向移动块(6)上的燕尾形导轨和底座(1)的燕尾槽相配合，在压电陶瓷块A(17)的驱动下，Y向移动块(6)沿Y方向移动；X向移动块(7)的燕尾形导轨和Y向移动块(6)的燕尾槽相配合，在压电陶瓷块B(5)的驱动下，X向移动块(7)沿X方向移动；Z向移动块(8)的燕尾形导轨和导向块(9)的燕尾槽相配合，在压电陶瓷C(11)的驱动下，Z向移动块(8)沿Z向移动。本实用新型提供了一种结构简单，便于实现的一种用于精密加工的机床夹具。
文档编号B23Q3/06GK201186388SQ20072019110
公开日2009年1月28日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者磊 刘, 朱晓勇, 杨万然, 范晋伟, 邢亚兰, 郗艳梅, 文 陈 申请人:北京工业大学