刀具的制作方法

本发明涉及机床刀具领域，具体地，涉及一种刀具，尤其涉及一种可伸缩进给的加工刀具机构。

背景技术：

对于现有机床加工系统，加工精度的保证一般体现在机床加工刀具与被加工件的相对位移的准确度上。在目前的机械加工领域，刀具通常都是固定在机床转盘、数控机床卡盘或者刀具盘上，刀具进给动作靠机床的传动机构来实现。由于机床的传动机构普遍比较复杂，其间需经过变速、导向等多个中间环节，因此，实现刀具进给动作的过程中系统误差较大，能耗高，难以实现简捷、灵敏、精确的刀具进给过程，不利于保证最终的加工精度。所以，目前机械加工领域中普通机床能保证的工件加工精度一般仅在若干微米范围，难以满足现代工业高精度加工的要求。

同时，现有的机床加工系统中，刀具进给的过程受限于机床传动机构，往往存在着回退的现象，进一步加剧了误差程度。

现有的机床加工系统中，刀具进给的行程优先，通常为毫米级，

综上，提供一种能够以更好精度实现进给的刀具具有较高的使用价值和意义。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种刀具。

根据本发明提供的一种刀具，包括加工刀头部分、驱动部分以及机床连接部分；

所述加工刀头部分包括刀头座和加工刀头；所述加工刀头设置在刀头座上；

所述机床连接部分包括刀柄座；所述刀柄座安装在设定的机床上；

所述驱动部件一端通过柔性簧片与刀头座相连，另一端通过第二固定件与刀柄座相连；驱动部件与刀头座的连接处设置有定位轴，能够确定驱动部件的设定点和刀头座的设定点坐标相同；驱动部件与刀柄座的连接处设置有第一固定件，能够固定和/或预紧驱动部件和刀柄座。

优选地，所述驱动部件为第一驱动部件，第一驱动部件包括驱动部件外壳、输出杆组件、前隔板、感应轴、线圈以及后隔板；

所述前隔板设置在驱动部件临近刀头座一侧；所述后隔板设置在驱动部件临近刀柄座一侧；

所述驱动部件外壳合围或者所述驱动部件外壳、刀头座以及刀柄座共同合围形成第一空间；

所述输出杆组件、感应轴以及线圈均设置在第一空间；所述感应轴设置在线圈内；所述输出杆组件设置在第一空间临近刀头座一侧，并且输出杆组件的一端通过定位轴与刀头座定位，使得驱动部件的设定点和刀头座的设定点坐标相同。

优选地，所述第一驱动部件上还设置有位移传感器；所述输出杆组件包括输出杆后端、碟簧、定位环、输出杆前端以及定位轴；

所述输出杆后端设置在输出杆组件临近感应轴一侧，并与输出杆前端相连；

所述输出杆后端和输出杆前端的连接处设置有碟簧和定位环，其中，碟簧位于输出杆后端一侧，定位环位于输出杆前端一侧；

所述输出杆前端设置在输出杆组件临近刀头座一侧，并通过定位轴与刀头座定位，使得驱动部件的设定点和刀头座的设定点坐标相同；

所述定位轴设置在输出杆后端和/或输出杆前端上；

所述第一空间包括限位空间，定位轴设置在限位空间内，且在限位空间的限制下仅能做直线运动。

优选地，所述驱动部件包括第二驱动部件，所述第二驱动部件包括做功机构、第一介质、运动部件、第一锁死机构以及承载件；

所述承载件包括介质承载机构；

所述介质承载机构、第一介质、运动部件、第一锁死机构均连接承载件；所述做功机构能够将能量以应力或应力波的形式经第一介质驱动运动部件；所述第一介质设置在介质承载机构内部；所述运动部件的一部分位于在介质承载机构内部，并且全部或局部被第一介质包围，另一部分位于在介质承载机构外部，并且与第一锁死机构相连。

优选地，所述第二驱动部件上还设置有位移传感器；所述运动部件在承载件的限制下能够作直线运动；同时第一锁死机构能够进一步限制运动部件的运动，即运动部件处于能够进行双向运动、能够进行任意方向的单向运动、不能运动这三种状态中的任一种；

所述运动部件包括档板结构和直线运动件，所述直线运动件与第一锁死机构相连，所述档板结构设置在介质承载机构中被第一介质包围。

优选地，所述第二驱动部件上还设置有位移传感器；所述做功机构包括光热辐射装置、压电片、第一电磁源、第二电磁源、电磁发生器、振动发生器以及温度调节器中的任一种或任多种组合；

其中，所述第一电磁源包括扰动件和动力件；所述扰动件一端固定在承载件和/或介质承载机构上；所述动力件能够通过电和/或磁的方式作用扰动件，从而在第一介质中产生应力或应力波；

所述第二电磁源包括一个或多个扰动件，还包括动力件，并且扰动件

-与承载件和/或介质承载机构弹性连接，能够在做功机构的能量输入下产生波动或移动；或者

-自由浸没在第一介质中，能够在做功机构的电和/或磁作用下作吸斥运动；

所述介质承载机构包括密封容器、开放容器以及弹性管中的任一种或任多中组合；

所述第一介质包括普通介质或特殊介质，其中，普通介质为流体介质，特殊介质为

-电流变流体和/或磁流变流体，所述做功机构能够通过电和/或磁对第一介质产生作用并输入能量；或者：

-带电颗粒和/或磁性颗粒；所述带电颗粒和/或磁性颗粒间相互排斥。

优选地，所述驱动部件包括第三驱动部件；所述第三驱动部件包含尺蠖驱动器与测量元件，所述尺蠖驱动器包含驱动壳体与输出件，驱动壳体上设置有滑移开口，所述输出件滑动安装在滑移开口中；

所述驱动壳体上还设置有箝位件与驱动件；所述测量元件安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件、驱动件、输出件；

所述驱动件包含第一驱动槽与第二驱动槽，第一驱动槽与第二驱动槽的槽口相对设置；

所述箝位件包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽、第二驱动槽、第二箝位部依次布置；

所述箝位件包含箝位槽，第一箝位部、第二箝位部分别形成第一箝位槽、第二箝位槽；

箝位件与驱动件中均安装有驱动形变件；

所述驱动形变件包含以下任一种或任多种结构：磁致形变件、电致形变件、热敏感材料件、流体形变件；

所述电致形变件包含压电元件，压电元件包含以下任一种或任多种材料件：压电陶瓷材料件、压电晶体材料件、有机压电材料件；

驱动壳体包含以下任一种或任多种材料件：钛合金材料件、不锈钢材料件、铝合金材料件、塑料件、复合材料件。

优选地，所述驱动部件包括第四驱动部件；所述第四驱动部件包含尺蠖驱动器与测量元件，所述尺蠖驱动器包含驱动壳体与输出件，驱动壳体上设置有滑移开口，所述输出件滑动安装在滑移开口中；

所述驱动壳体上还设置有箝位件与驱动件；所述测量元件安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件、驱动件、输出件；

所述输出件包含输出直杆，输出直杆包含测值部；

测值部包含测值导电材料件，测值导电材料件配设有电阻测量结构；或者，

测值部包含光栅结构，光栅结构配设有光栅传感器；

测值导电材料件位于输出直杆沿轴向方向的一端；或者，

所述输出直杆上设置有测值凹槽，所述测值凹槽沿输出直杆长度延伸方向延伸，所述测值导电材料件安装在测值凹槽中。

优选地，所述驱动部件包括第五驱动部件；所述第五驱动部件包含尺蠖驱动器与测量元件，所述尺蠖驱动器包含驱动壳体与输出件，驱动壳体上设置有滑移开口，所述输出件滑动安装在滑移开口中；

所述驱动壳体上还设置有箝位件与驱动件；所述测量元件安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件、驱动件、输出件；

所述驱动件包含第一驱动槽与第二驱动槽，第一驱动槽与第二驱动槽的槽口相对设置；

所述箝位件包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽、第二驱动槽、第二箝位部依次布置；

测量元件包含应变传感器和/或光纤；

所述测量元件设置在第一驱动槽和/或第二驱动槽中；或者，

驱动壳体上设置有应变槽，所述应变槽与测量元件相匹配；

第一驱动槽与第二驱动槽均安装有应变传感器，多个应变传感器通过设置的电桥电路连接。

优选地，所述驱动部件包括第六驱动部件；所述第六驱动部件包含尺蠖驱动器与测量元件，所述尺蠖驱动器包含驱动壳体与输出件，驱动壳体上设置有滑移开口，所述输出件滑动安装在滑移开口中；

所述驱动壳体上还设置有箝位件与驱动件；所述测量元件安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件、驱动件、输出件；

所述驱动件包含第一驱动槽与第二驱动槽，第一驱动槽与第二驱动槽的槽口相对设置；

所述箝位件包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽、第二驱动槽、第二箝位部依次布置；

驱动壳体上设置有箝位孔，箝位孔中设置有箝位形变件，第一箝位部、第二箝位部分别形成第一箝位形变件、第二箝位形变件；

所述箝位形变件包含以下任一种或任多种结构：磁致形变件、电致形变件、热敏感材料件、流体形变件；

所述箝位孔中还设置有压紧螺盖；

压紧螺盖将箝位形变件预压紧在输出直杆上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的刀具，具有进给精度高，进给路线准确的优点；

2、本发明提供的刀具，通过内置传感器，能够实现实时控制，有利于闭环控制和精度提升；

3、本发明提供的刀具，加工刀头与刀头座通过定位轴定位，能够更加准确的采集刀具坐标；

4、本发明提供的刀具，既可以实现精确微距的刀具进给，又能实现大行程的刀具进给，克服了刀具本身行程小、误差大的缺点；

5、本发明提供的刀具，通过锁死机构，改善了传统刀具进给回退、刀具位置不稳定的问题，提升了加工精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的刀具实施例1的俯视示意图；

图2为本发明提供的刀具实施例1的左视示意图；

图3为本发明提供的刀具实施例1的a-a剖面示意图；

图4为本发明提供的刀具实施例1中输出杆组件的主视示意图；

图5为本发明提供的刀具实施例1中输出杆组件的左视示意图；

图6为本发明提供的刀具实施例1中输出杆组件的俯视示意图；

图7为本发明提供的刀具实施例1中柔性簧片的第一示意图；

图8为本发明提供的刀具实施例1中柔性簧片的第二示意图；

图9为本发明提供的刀具实施例2中驱动部件的示意图；

图10为本发明提供的刀具实施例3中驱动部件的示意图；

图11为本发明提供的刀具实施例4中驱动部件的示意图；

图12为本发明提供的刀具实施例5中驱动部件的示意图；

图13为本发明提供的刀具实施例6中驱动部件的示意图；

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

基础实施例

根据本发明提供的一种刀具，包括加工刀头部分、驱动部分以及机床连接部分；所述加工刀头部分包括刀头座01和加工刀头；所述加工刀头设置在刀头座01上；所述机床连接部分包括刀柄座03；所述刀柄座03安装在设定的机床上；所述驱动部件一端通过柔性簧片05与刀头座01相连，另一端通过第二固定件06与刀柄座03相连；驱动部件与刀头座01的连接处设置有定位轴02，能够确定驱动部件的设定点和刀头座01的设定点坐标相同；驱动部件与刀柄座03的连接处设置有第一固定件04，能够固定和/或预紧驱动部件和刀柄座03。

下面对基础实施例的各个优选例分别进行说明。

实施例1

实施例1是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件为第一驱动部件，第一驱动部件包括驱动部件外壳11、输出杆组件12、前隔板13、感应轴14、线圈15以及后隔板16；所述前隔板13设置在驱动部件临近刀头座01一侧；所述后隔板16设置在驱动部件临近刀柄座03一侧；所述驱动部件外壳11合围或者所述驱动部件外壳11、刀头座01以及刀柄座03共同合围形成第一空间；所述输出杆组件12、感应轴14以及线圈15均设置在第一空间；所述感应轴14设置在线圈15内；所述输出杆组件12设置在第一空间临近刀头座01一侧，并且输出杆组件12的一端通过定位轴02与刀头座01定位，使得驱动部件的设定点和刀头座01的设定点坐标相同。

所述第一驱动部件上还设置有位移传感器；所述输出杆组件12包括输出杆后端121、碟簧122、定位环123、输出杆前端124以及定位轴125；所述输出杆后端121设置在输出杆组件12临近感应轴14一侧，并与输出杆前端124相连；所述输出杆后端121和输出杆前端124的连接处设置有碟簧122和定位环123，其中，碟簧122位于输出杆后端121一侧，定位环123位于输出杆前端124一侧；所述输出杆前端124设置在输出杆组件12临近刀头座01一侧，并通过定位轴02与刀头座01定位，使得驱动部件的设定点和刀头座01的设定点坐标相同；所述定位轴125设置在输出杆后端121和/或输出杆前端124上；所述第一空间包括限位空间，定位轴125设置在限位空间内，且在限位空间的限制下仅能做直线运动。

实施例2

实施例2是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件包括第二驱动部件，所述第二驱动部件包括做功机构21、第一介质23、运动部件24、第一锁死机构25以及承载件26；所述承载件26包括介质承载机构22；所述介质承载机构22、第一介质23、运动部件24、第一锁死机构25均连接承载件26；所述做功机构21能够将能量以应力或应力波的形式经第一介质23驱动运动部件24；所述第一介质23设置在介质承载机构22内部；所述运动部件24的一部分位于在介质承载机构22内部，并且全部或局部被第一介质23包围，另一部分位于在介质承载机构22外部，并且与第一锁死机构25相连。

所述第二驱动部件上还设置有位移传感器；所述运动部件24在承载件26的限制下能够作直线运动；同时第一锁死机构25能够进一步限制运动部件24的运动，即运动部件24处于能够进行双向运动、能够进行任意方向的单向运动、不能运动这三种状态中的任一种；所述运动部件24包括档板结构和直线运动件241，所述直线运动件241与第一锁死机构25相连，所述档板结构设置在介质承载机构22中被第一介质23包围。

所述做功机构21包括光热辐射装置、压电片、第一电磁源、第二电磁源、电磁发生器、振动发生器以及温度调节器中的任一种或任多种组合；其中，所述第一电磁源包括扰动件和动力件；所述扰动件一端固定在承载件26和/或介质承载机构22上；所述动力件能够通过电和/或磁的方式作用扰动件，从而在第一介质23中产生应力或应力波；所述第二电磁源包括一个或多个扰动件，还包括动力件，并且扰动件

-与承载件26和/或介质承载机构22弹性连接，能够在做功机构21的能量输入下产生波动或移动；或者

-自由浸没在第一介质23中，能够在做功机构21的电和/或磁作用下作吸斥运动；

所述介质承载机构22包括密封容器、开放容器以及弹性管中的任一种或任多中组合；所述第一介质23包括普通介质或特殊介质，其中，普通介质为流体介质，特殊介质为

-电流变流体和/或磁流变流体，所述做功机构21能够通过电和/或磁对第一介质23产生作用并输入能量；或者：

-带电颗粒和/或磁性颗粒；所述带电颗粒和/或磁性颗粒间相互排斥。

实施例3

实施例3是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件包括第三驱动部件；所述第三驱动部件包含尺蠖驱动器31与测量元件41，所述尺蠖驱动器31包含驱动壳体32与输出件35，驱动壳体32上设置有滑移开口，所述输出件35滑动安装在滑移开口中；所述驱动壳体32上还设置有箝位件33与驱动件34；所述测量元件41安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件33、驱动件34、输出件35；所述驱动件34包含第一驱动槽341与第二驱动槽342，第一驱动槽341与第二驱动槽342的槽口相对设置；所述箝位件33包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体32的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽341、第二驱动槽342、第二箝位部依次布置；所述箝位件33包含箝位槽，第一箝位部、第二箝位部分别形成第一箝位槽331、第二箝位槽332；箝位件33与驱动件34中均安装有驱动形变件；所述驱动形变件包含以下任一种或任多种结构：磁致形变件、电致形变件、热敏感材料件、流体形变件；所述电致形变件包含压电元件343，压电元件343包含以下任一种或任多种材料件：压电陶瓷材料件、压电晶体材料件、有机压电材料件；驱动壳体32包含以下任一种或任多种材料件：钛合金材料件、不锈钢材料件、铝合金材料件、塑料件、复合材料件。

实施例4

实施例4是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件包括第四驱动部件；所述第四驱动部件包含尺蠖驱动器31与测量元件41，所述尺蠖驱动器31包含驱动壳体32与输出件35，驱动壳体32上设置有滑移开口，所述输出件35滑动安装在滑移开口中；所述驱动壳体32上还设置有箝位件33与驱动件34；所述测量元件41安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件33、驱动件34、输出件35；所述输出件35包含输出直杆351，输出直杆351包含测值部352；

测值部352包含测值导电材料件353，测值导电材料件353配设有电阻测量结构411；或者，

测值部352包含光栅结构355，光栅结构355配设有光栅传感器412；

测值导电材料件353位于输出直杆351沿轴向方向的一端；或者，

所述输出直杆351上设置有测值凹槽354，所述测值凹槽354沿输出直杆351长度延伸方向延伸，所述测值导电材料件353安装在测值凹槽354中。

实施例5

实施例5是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件包括第五驱动部件；所述第五驱动部件包含尺蠖驱动器31与测量元件41，所述尺蠖驱动器31包含驱动壳体32与输出件35，驱动壳体32上设置有滑移开口，所述输出件35滑动安装在滑移开口中；所述驱动壳体32上还设置有箝位件33与驱动件34；所述测量元件41安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件33、驱动件34、输出件35；所述驱动件34包含第一驱动槽341与第二驱动槽342，第一驱动槽341与第二驱动槽342的槽口相对设置；所述箝位件33包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体32的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽341、第二驱动槽342、第二箝位部依次布置；测量元件41包含应变传感器413和/或光纤；

所述测量元件41设置在第一驱动槽341和/或第二驱动槽342中；或者，

驱动壳体32上设置有应变槽36，所述应变槽36与测量元件41相匹配；

第一驱动槽341与第二驱动槽342均安装有应变传感器413，多个应变传感器413通过设置的电桥电路连接。

实施例6

实施例6是基础实施例的优选例，在基础实施例的基础上：

所述驱动部件包括第六驱动部件；所述第六驱动部件包含尺蠖驱动器31与测量元件41，所述尺蠖驱动器31包含驱动壳体32与输出件35，驱动壳体32上设置有滑移开口，所述输出件35滑动安装在滑移开口中；所述驱动壳体32上还设置有箝位件33与驱动件34；所述测量元件41安装在以下任一个或任多个位置上：箝位件33、驱动件34、输出件35；所述驱动件34包含第一驱动槽341与第二驱动槽342，第一驱动槽341与第二驱动槽342的槽口相对设置；所述箝位件33包含第一箝位部、第二箝位部；沿驱动壳体32的轴向方向上，第一箝位部、第一驱动槽341、第二驱动槽342、第二箝位部依次布置；驱动壳体32上设置有箝位孔，箝位孔中设置有箝位形变件，第一箝位部、第二箝位部分别形成第一箝位形变件333、第二箝位形变件334；所述箝位形变件包含以下任一种或任多种结构：磁致形变件、电致形变件、热敏感材料件、流体形变件；所述箝位孔中还设置有压紧螺盖335；压紧螺盖335将箝位形变件预压紧在输出直杆351上。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。