專利名稱：用于精密加工的機床夾具微驅動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于精密加工的機床夾具微驅動器，更具體的說，本發(fā) 明涉及一種用于精密加工中，進行實時熱誤差補償的帶動夾具產生補償位移 的夾具微驅動器。
背景技術：
現(xiàn)有的熱誤差補償技術大多使用溫度監(jiān)控的位移補償法，通過溫度傳感 器和位移傳感器分別將所要檢測的溫度和位移信號變換為微電量信號，再通 過各自的變送裝置轉換成A/D卡所要求的輸入電量信號。A/D轉換卡將模擬量(電壓或電流)轉換成計算機可接受的數字量信號再輸入到計算機主機中進 行處理。然后計算機主機通過數控機床的控制總線將信號輸入到伺服進給系 統(tǒng)，伺服進給系統(tǒng)根據所提供的控制信號和補償數據自動進行誤差的實時補 償。這種補償方法受到數控系統(tǒng)和伺服進給系統(tǒng)本身會產生不可忽略的誤差 這兩個方面制約。發(fā)明內容為了解決上述問題，克服現(xiàn)有熱誤差實時補償技術的不足，本發(fā)明提出 了一種用于精密加工的機床夾具微驅動器。本發(fā)明特征在于，從下至上包括底座l，該底座具有燕尾槽、至少一對壓電陶瓷塊A17、至少一對用于固定驅動Y方向移動的壓電陶瓷塊A17的固 定裝置A16和調整螺釘A20;Y向移動塊6，該Y向移動塊具有燕尾形導軌、燕尾槽、至少一對壓電 陶瓷塊B5、至少一對用于固定驅動X方向移動壓電陶瓷塊B5的固定裝置B4 和調整螺釘B19，并且Y向移動塊6上的燕尾形導軌和底座1的燕尾槽相配 合.X向移動塊7，該X向移動塊具有燕尾形導軌、壓電陶瓷塊D22、用于 固定驅動Z方向移動的壓電陶瓷塊D22的凹槽21和沿豎直方向延伸的螺紋孔 23，并且X向移動塊7的燕尾形導軌和Y向移動塊6的燕尾槽相配合；導向塊9與Z向移動塊8在同一水平面上，并且導向塊9分布在Z向移動塊8的兩側；導向塊9，該導向塊具有燕尾槽、至少一對壓電陶瓷塊C1K至少一對于 用于固定驅動Z方向移動的壓電陶瓷塊Cll的固定裝置C12;并在與所述X 向移動塊7的螺紋孔23相應位置導向塊9設有通孔；Z向移動塊8，該Z向移動塊具有燕尾形導軌，并且Z向移動塊8的燕尾 形導軌和導向塊9的燕尾槽相配合;Z向移動塊8設有均勻分布用于安裝夾具 的螺紋孔。計算機通過D/A裝置連接驅動壓電陶瓷塊的壓電陶瓷驅動電源；壓電陶瓷 驅動電源連接上述的壓電陶瓷塊A17來驅動夾具沿Y方向移動，連接上述的 壓電陶瓷塊B5來驅動夾具沿X方向移動，連接壓電陶瓷塊C11和壓電陶瓷 塊D22來驅動夾具沿Z方向移動。本發(fā)明改進了精密加工中熱誤差補償實施技術，即由模型預報熱誤差補 償量后，不是使補償信號經由數控機床的數據總線輸入到伺服進給系統(tǒng)做補 償運動，而是將計算機補償信號通過D/A裝置輸入到壓電陶瓷驅動電源來驅 動壓電陶瓷塊，使微驅動器產生微位移來實時補償熱誤差。


圖1是本發(fā)明整體結構示意圖；圖2是本發(fā)明的主視圖；圖3是本發(fā)明X向移動塊結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖1至附圖3對本發(fā)明實施例的用于精密加工中機床夾具的 微驅動器進行描述。該實施例的微驅動器主要包括底座l、 Y向移動塊6、 X向移動塊7、導 向塊9和Z向移動塊8。底座1安裝在機床工作臺上。所述底座l兩端還設有兩個凸臺，每個凸 臺開有兩個和機床工作臺T形槽間距相等的U形槽，用以固定底座1。底座1 上裝有一對壓電陶瓷塊A17,及壓電陶瓷塊A17的固定裝置A16。此外，底座 1還設有燕尾槽和兩個調節(jié)螺釘A20。Y向移動塊6設有燕尾形導軌，和底座l的燕尾槽相配合，在壓電陶瓷
塊A17的作用下Y向移動塊6產生Y方向的運動。Y向移動塊6的燕尾形導 軌和底座1的燕尾槽通過鑲條A18來調整間隙。鑲條A18的調整通過底座1 的兩個調節(jié)螺釘A20來完成。Y向移動塊兩端裝有壓電陶瓷塊B5及壓電陶瓷 塊B5的固定裝置B4。此外，Y向移動塊6還設有燕尾槽和兩個調節(jié)螺釘B19。 X向移動塊7設有燕尾形導軌，和Y向移動塊6的燕尾槽相配合，在壓 電陶瓷塊B5的作用下X向移動塊7產生X方向的運動。X向移動塊7的燕 尾形導軌和Y向移動塊6的燕尾槽通過鑲條B3來調整間隙。鑲條B3的調整 通過Y向移動塊6的兩個調節(jié)螺釘B19來完成。X向移動塊7還設有四個壓 電陶瓷塊D22及壓電陶瓷塊D22的固定凹槽21 ，以及四個具有沿豎直方向延 伸的螺紋孔23。
一對導向塊9在所述X向移動塊7所述螺紋孔23相應位置設有通孔，并 通過四個雙頭螺栓A14將其固定在X向移動塊7上。導向塊9裝有一對壓電 陶瓷塊Cll及壓電陶瓷塊11的固定裝置C12。此外，導向塊9還設有燕尾槽。
Z向移動塊8設有燕尾形導軌，和導向塊9的燕尾槽相配合，產生相對運 動。Z向移動塊8的燕尾形導軌和導向塊9的燕尾槽通過鑲條C10來調整間 隙。Z向移動塊8還設有均勻分布的螺紋孔，用以固定夾具。在壓電陶瓷塊 All和壓電陶瓷塊D22的驅動下，Z向移動塊8產生相對于Z方向的運動。
壓電陶瓷塊A17的固定裝置A16用螺栓A15固定在底座1上；壓電陶瓷 塊B5的固定裝置B4用螺栓A2固定在Y向移動塊6上；壓電陶瓷塊Cll的 固定裝置C12用螺栓A13固定在導向塊9上。
本發(fā)明一方面提高了機床熱誤差的實時補償效果，另一方面不受數控系 統(tǒng)制約而能夠對熱誤差進行實時補償，便于推廣和應用。
權利要求
1.一種用于精密加工的機床夾具微驅動器，其特征在于，從下至上包括底座(1)，該底座具有燕尾槽、至少一對壓電陶瓷塊A(17)、至少一對用于固定驅動Y方向移動的壓電陶瓷塊A(17)的固定裝置A(16)和調整螺釘A(20)；Y向移動塊(6)，該Y向移動塊具有燕尾形導軌、燕尾槽、至少一對壓電陶瓷塊B(5)、至少一對用于固定驅動X方向移動壓電陶瓷塊B(5)的固定裝置B(4)和調整螺釘B(19)，并且Y向移動塊(6)上的燕尾形導軌和底座(1)的燕尾槽相配合；X向移動塊(7)，該X向移動塊具有燕尾形導軌、壓電陶瓷塊D(22)、用于固定驅動Z方向移動的壓電陶瓷塊D(22)的凹槽(21)和沿豎直方向延伸的螺紋孔(23)，并且X向移動塊(7)的燕尾形導軌和Y向移動塊(6)的燕尾槽相配合；導向塊(9)與Z向移動塊(8)在同一水平面上，并且導向塊(9)分布在Z向移動塊(8)的兩側；導向塊(9)，該導向塊具有燕尾槽、至少一對壓電陶瓷塊C(11)、至少一對于用于固定驅動Z方向移動的壓電陶瓷塊C(11)的固定裝置C(12)；并在與所述X向移動塊(7)的螺紋孔(23)相應位置導向塊(9)設有通孔；Z向移動塊(8)，該Z向移動塊具有燕尾形導軌，并且Z向移動塊(8)的燕尾形導軌和導向塊(9)的燕尾槽相配合；Z向移動塊(8)設有均勻分布用于安裝夾具的螺紋孔；計算機通過D/A裝置連接驅動壓電陶瓷塊的壓電陶瓷驅動電源；壓電陶瓷驅動電源連接上述的壓電陶瓷塊A(17)來驅動夾具沿Y方向移動，連接上述的壓電陶瓷塊B(5)來驅動夾具沿X方向移動，連接壓電陶瓷塊C(11)和壓電陶瓷塊D(22)來驅動夾具沿Z方向移動。
2.根據權利要求1所述的微驅動器，其特征在于，所述底座 (1)兩端還設有兩個凸臺，每個凸臺開有至少兩個和機床工作臺T 形槽間距相等的U形槽。
全文摘要
一種用于精密加工的機床夾具微驅動器屬于精密加工領域，目的在于解決精密加工中由于機床熱變形產生的熱誤差。其主要特征在于Y向移動塊(6)上的燕尾形導軌和底座(1)的燕尾槽相配合，在壓電陶瓷塊A(17)的驅動下，Y向移動塊(6)沿Y方向移動；X向移動塊(7)的燕尾形導軌和Y向移動塊(6)的燕尾槽相配合，在壓電陶瓷塊B(5)的驅動下，X向移動塊(7)沿X方向移動；Z向移動塊(8)的燕尾形導軌和導向塊(9)的燕尾槽相配合，在壓電陶瓷C(11)的驅動下，Z向移動塊(8)沿Z向移動。本發(fā)明提供了一種結構簡單，便于實現(xiàn)的一種用于精密加工的機床夾具微驅動器。
文檔編號B23Q15/00GK101214623SQ200710304788
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者磊 劉, 朱曉勇, 楊萬然, 范晉偉, 邢亞蘭, 郗艷梅, 文 陳 申請人:北京工業(yè)大學