加工机床及其基于磁致伸缩的精密进给驱动装置的制造方法_2

文档序号:8836410阅读:来源:国知局
位移输出方向伸长或缩短。
[0046]优选地,还包括如下任一个或任多个部件:
[0047]-外壳体18,所述外壳体18封装于环套磁场发生装置的外部;所述外壳体18的外端固定;
[0048]-偏置磁场永磁体6,所述偏置磁场永磁体6嵌装在磁致框架体4的外表面上;
[0049]-导流通道16,所述导流通道16轴向贯穿于磁致驱动轴体;
[0050]-导磁垫片5,所述导磁垫片5设置于磁致位移驱动机构7的上端与上刚性连接件2之间和/或磁致位移驱动机构7的下端与位移输出杆9之间。
[0051]根据本实用新型的另一个方面,提供了一种加工机床,包括转轴,所述加工机床设置有至少一个上述任一种基于磁致伸缩的精密进给驱动装置,其中,所述基于磁致伸缩的精密进给驱动装置的磁致驱动轴体的上刚性连接件2与加工机床的转轴刚性连接,磁致驱动轴体在转轴的带动下旋转;所述磁致驱动轴体的位移输出杆9的输出端为加工刀具安装端;所述基于磁致伸缩的精密进给驱动装置的环套磁场发生装置与加工机床的转轴之间设有转动支撑轴承。
[0052]本实用新型的工作原理为:
[0053]环套磁场发生装置固定不动;磁致驱动轴体相对环套磁场发生装置转动;此时,通过磁激励体给磁致驱动轴体的磁致位移驱动机构施加激励磁场,例如,给电磁线圈通交变电流信号,可产生交变磁场(通路);磁致位移驱动机构在磁激励磁场的作用下伸缩进而产生振动。
[0054]与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:
[0055]1、本实用新型取消了由电缆通电的导电滑环,在提高装置可靠性的同时,简化了结构。
[0056]2、本实用新型在磁致驱动轴体没有通电的情况下,磁致驱动轴体随加工机床转轴(主轴)转动,同时,能够叠加磁致位移驱动机构在激励磁场作用下的伸缩位移振动,产生复合运动效果,使得加工刀具相对工件具有更好的加工效果。
[0057]3、弹性端盖部件采用弹性片体结构,径向上的刚性较强,不易产生变形,因此,弹性端盖部件仅在位移输出方向(轴向)上具有弹性变形,位移输出更为精确。
[0058]4、磁激励体可采用电磁线圈,也可采用永磁体,当采用电磁线圈时,激励磁场的强度由线圈通电电流强度和匝数确定;当采用永磁体时,通过调整距离控制磁场强度,另外,采用永磁体激励的情况下局部没有电磁热量产生,可进一步提高磁致位移驱动机构的伸缩位移精度。
[0059]5、预紧调节件可采用预紧调节螺母和碟形弹簧弹簧共同作用的结构,也可直接在弹性端盖部件上设置预紧螺纹,取消预紧调节螺母和碟形弹簧弹簧可进一步简化结构。
[0060]6、环套磁场发生装置中的永磁体也可起到产生偏置磁场的作用。
[0061]7、增加外壳体,将精密进给驱动装置封装在外壳体的内部,对精密进给驱动装置进行保护、延长使用寿命的同时,还能够起到磁屏蔽的作用,避免漏磁。
[0062]8、将旋转的永磁体固定于上刚性连接件上,达到旋转目的的同时,进一步简化结构。
[0063]9、采用C型磁场,在磁轭外部缠绕电磁线圈,能够减小漏磁,使磁场强度更强。
[0064]10、本实用新型结构简单、质量轻,利用永磁体和/或电磁体之间的磁力作用,产生转动和往复振动的加工作用力,控制精度好,响应频率高;取消导电滑环,提高装置的可靠性;本实用新型尤其适用于硬脆性材料以及例如钛类的难加工金属。
【附图说明】
[0065]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,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0066]图1为本实用新型实施例1结构示意图;
[0067]图2为本实用新型导流通道结构示意图;
[0068]图3为本实用新型实施例2结构示意图
[0069]图4为本实用新型实施例3结构示意图;
[0070]图5为本实用新型实施例4结构示意图;
[0071]图6为本实用新型实施例5以及外壳体结构示意图;
[0072]图7为本实用新型电磁线圈环绕均布结构示意图;
[0073]图8为本实用新型实施例6环套磁场发生装置结构示意图;
[0074]图9为本实用新型实施例7结构示意图;
[0075]图10为本实用新型实施例8复核永磁体相互作用示意图;
[0076]图11为本实用新型实施例8结构示意图;
[0077]图12为本实用新型实施例9复核永磁体相互作用示意图;
[0078]图13为本实用新型实施例9结构示意图;
[0079]图中:1为转轴,2为上刚性连接件,3为预紧调节件,4为磁致框架体,5为导磁垫片,6为偏置磁场永磁体,7为磁致位移驱动机构,8为碟形弹簧,9为位移输出杆,10为下刚性连接件,11为弹性端盖部件,12为加工刀具,13为电磁线圈,14为刚性框架磁路结构体,15为转动支撑轴承,16为导流通道,17为永磁体,18为外壳体,19为限位轴承,I为磁致驱动轴体,ω为转轴的转速。
【具体实施方式】
[0080]下面对本实用新型的实施例作详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。
[0081]实施例1
[0082]如图1所示,本实施例提供了一种基于磁致伸缩的精密进给驱动装置,包括磁致驱动轴体以及设置于磁致驱动轴体外部的环套磁场发生装置,所述环套磁场发生装置与磁致驱动轴体之间相对转动;其中:
[0083]所述磁致驱动轴体包括:上刚性连接件2、预紧调节件3、磁致框架体4、磁致位移驱动机构7、位移输出杆9、下刚性连接件10以及弹性端盖部件11,所述上刚性连接件2和下刚性连接件10之间刚性连接磁致框架体4,所述磁致位移驱动机构7设置于磁致框架体4的内,所述磁致位移驱动机构7的下端与位移输出杆9相连接,所述位移输出杆9的输出端穿过设置于下刚性连接件10中心处的通孔,并与弹性端盖部件11驱动连接;初始状态下,所述磁致位移驱动机构7的上端和下端在预偏置磁场的作用下分别与上刚性连接体2和位移输出杆9相接触,并通过预紧调节件3压紧,进而使位移输出杆9与弹性端盖部件11之间压紧设置;
[0084]所述环套磁场发生装置与磁致位移驱动机构7之间具有用于磁致位移驱动机构7产生驱动位移的激励磁场。
[0085]进一步地,本实施例提供的基于磁致伸缩的精密进给驱动装置,还可以包括如下任一个或任多个部件:
[0086]-外壳体18,所述外壳体18封装于环套磁场发生装置的外部;所述外壳体18的外端固定,如图6所示;
[0087]-偏置磁场永磁体6,所述偏置磁场永磁体6嵌装在磁致框架体4的外表面上;
[0088]-导流通道16,所述导流通道16轴向贯穿于磁致驱动轴体,如图2所示;
[0089]-导磁垫片5,所述导磁垫片5设置于磁致位移驱动机构7的上端与上刚性连接件2之间和/或磁致位移驱动机构7的下端与位移输出杆9之间。
[0090]进一步地,所述外壳体18上设有用于给电磁线圈通电的通孔。
[0091 ] 进一步地,在本实施例中,所述预紧调节件具有预紧作用,使碟形弹簧压紧,给磁致位移驱动机构事先增加一个力,可采用如下形式:
[0092]包括预紧调节螺母和碟形弹簧弹簧,所述预紧调节螺母安装于上刚性连接件上,所述碟形弹簧弹簧设置于磁致位移驱动机构与下刚性连接件之间。
[0093]进一步地,所述磁致框架体采用套筒形结构或支撑框形结构。
[0094]进一步地,所述磁致位移驱动机构采用如下任一种形式:
[0095]-至少一个磁致伸缩棒;优选地,当磁致伸缩棒为多个时,多个磁致伸缩棒同轴设置和/或沿圆周均布,
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