精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其組合、刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，具體地，涉及一種精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其組合、刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于機(jī)械加工中對(duì)刀具的控制，通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)的伸縮位移對(duì)刀具的加工深度進(jìn)行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有的位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)，通常采用電機(jī)進(jìn)行控制，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致現(xiàn)有的位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)通常存在如下缺陷:
[0003]1、驅(qū)動(dòng)力不足；
[0004]2、結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜；
[0005]3、不便于根據(jù)需要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力控制調(diào)節(jié)；
[0006]由于上述缺陷，現(xiàn)有的位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)通常無法滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)精密控制及加工的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其組合、刀具。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)體和移動(dòng)體，所述驅(qū)動(dòng)體與移動(dòng)體之間形成磁控制回路，所述移動(dòng)體的磁極方向與移動(dòng)體的表面垂直，移動(dòng)體在驅(qū)動(dòng)體的磁控力作用下移動(dòng)。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)體包括一組或多組電磁體，其中每一組電磁體均包括兩組電磁線圈以及連接于兩組電磁線圈之間的導(dǎo)通線圈，所述電磁體與移動(dòng)體的N極和/或S機(jī)之間形成控制回路；多組電磁體對(duì)稱均布于移動(dòng)體的兩側(cè)或串聯(lián)設(shè)置于移動(dòng)體的一側(cè)。
[0010]優(yōu)選地，所述電磁線圈和導(dǎo)通線圈均包括鐵芯以及纏繞于鐵芯外部的線圈，所述電磁線圈的鐵芯與導(dǎo)通線圈的鐵芯之間導(dǎo)通。
[0011]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)體包括一組或多組電磁體，其中每一組電磁體均包括鐵芯以及纏繞于鐵芯外部的線圈，多組電磁體對(duì)稱均布于移動(dòng)體的兩側(cè)或串聯(lián)設(shè)置于移動(dòng)體的一側(cè)，且分別獨(dú)立。
[0012]優(yōu)選地，所述移動(dòng)體采用如下任一種結(jié)構(gòu):
[0013]-包括至少一個(gè)永磁體薄板結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)永磁體薄板結(jié)構(gòu)均包括位移輸出軸以及設(shè)置于位移輸出軸內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)永磁體，永磁體薄板結(jié)構(gòu)設(shè)置于驅(qū)動(dòng)體的兩側(cè)或驅(qū)動(dòng)體的中間，并在驅(qū)動(dòng)體的磁控力作用下直線運(yùn)動(dòng)；多個(gè)永磁體串聯(lián)設(shè)置于位移輸出軸的內(nèi)部；
[0014]-包括剛性體以及與剛性體拼接后形成圓盤結(jié)構(gòu)的扇形永磁體，所述圓盤結(jié)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)體的磁控力作用下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述扇形永磁體的頂角α < 180°。
[0015]優(yōu)選地，所述精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)還包括如下任一個(gè)或任多個(gè)部件:
[0016]-殼體，所述驅(qū)動(dòng)體和移動(dòng)體設(shè)置于殼體的內(nèi)部，所述殼體的一端設(shè)有用于移動(dòng)體的外端(輸出端)伸出的通孔；
[0017]-回位彈簧，所述回位彈簧的一端連接于移動(dòng)體的內(nèi)端，所述回位彈簧的另一端固定。
[0018]-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于限制永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的位移輸出方向。
[0019]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于如下任一個(gè)位置或任多個(gè)位置:
[0020]-所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的外部，并在初始狀態(tài)下位于永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的靠近兩端部位置處；
[0021]-所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于電磁線圈的鐵芯與永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體之間；
[0022]-所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體與殼體之間。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種組合式精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，包括多個(gè)依次連接的上述精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，形成具有多自由度的組合式精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給結(jié)構(gòu)。
[0024]優(yōu)選地，多個(gè)精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用如下任一種連接結(jié)構(gòu):
[0025]-多個(gè)精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的移動(dòng)體通過外部剛性體依次連接，多個(gè)精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)體通過內(nèi)部剛性體依次連接，所述外部剛性體和內(nèi)部剛性體同軸設(shè)置且兩者之間設(shè)有間隙，所述移動(dòng)體和驅(qū)動(dòng)體分別嵌設(shè)于外部剛性體和內(nèi)部剛性體側(cè)壁上；所述外部剛性體和內(nèi)部剛性體在移動(dòng)體和驅(qū)動(dòng)體之間的磁場(chǎng)力作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)；
[0026]-多個(gè)精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)串聯(lián)設(shè)置和/或并聯(lián)設(shè)置。
[0027]優(yōu)選地，所述外部剛性體與內(nèi)部剛性體之間設(shè)有滑塊機(jī)構(gòu)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種刀具，包括上述精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及設(shè)置于精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的外端上的刀頭；多個(gè)精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)之間串聯(lián)設(shè)置和/或并聯(lián)設(shè)置。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0030]1、本發(fā)明采用勵(lì)磁場(chǎng)對(duì)移動(dòng)體的移動(dòng)進(jìn)行控制，對(duì)移動(dòng)行程的控制更為精確；同時(shí)，移動(dòng)體的磁極方向垂直于移動(dòng)體具有最大表面積的表面，g卩，驅(qū)動(dòng)體與移動(dòng)體的N極和/或S極均能夠形成磁控制回路，磁力的強(qiáng)度是原磁力強(qiáng)度的兩倍。
[0031]2、當(dāng)驅(qū)動(dòng)體為I個(gè)時(shí)，適用于行程較小的可控滑臺(tái)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)體為多個(gè)時(shí)，適用于行程較大的可控滑臺(tái)；對(duì)多個(gè)驅(qū)動(dòng)體依次通斷電，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)行程的精確控制，且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性更強(qiáng)；
[0032]3、通過回位彈簧和/或?qū)蜓b置對(duì)移動(dòng)體的行程進(jìn)行限制，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)體的精確位移;
[0033]4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)精密控制的需求。
【附圖說明】
[0034]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1工作狀態(tài)示意圖，其中，(a)為初始狀態(tài)，(b)為移動(dòng)狀態(tài)；
[0037]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3工作狀態(tài)示意圖，其中，(a)為左移狀態(tài)，(b)為初始狀態(tài)，(C)為右移狀態(tài)；
[0040]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為本發(fā)明實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖8為本發(fā)明實(shí)施例6結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9為本發(fā)明實(shí)施例7結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)為剖面圖，(b)為俯視圖；
[0044]圖10和圖11為本發(fā)明實(shí)施例8結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖12和圖13為本發(fā)明實(shí)施例9結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖14為本發(fā)明實(shí)施例10結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)視圖；
[0047]圖15為本發(fā)明實(shí)施例11結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖中:1為驅(qū)動(dòng)體，2為移動(dòng)體，3為殼體，4為回位彈簧，5為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，6為刀頭。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0050]實(shí)施例1
[0051]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)體和移動(dòng)體，所述驅(qū)動(dòng)體與移動(dòng)體之間形成磁控制回路，所述移動(dòng)體的磁極方向與移動(dòng)體的表面(具有最大表面積的表面)垂直，移動(dòng)體在驅(qū)動(dòng)體的磁控力作用下移動(dòng)。
[0052]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)體包括兩組電磁體，其中每一組電磁體均包括兩組電磁線圈以及連接于兩組電磁線圈之間的導(dǎo)通線圈，所述電磁體與移動(dòng)體的N極和S機(jī)之間形成控制回路；兩組電磁體對(duì)稱布置于移動(dòng)體的兩側(cè)。
[0053]進(jìn)一步地，所述電磁線圈和導(dǎo)通線圈均包括鐵芯以及纏繞于鐵芯外部的線圈，所述電磁線圈的鐵芯與導(dǎo)通線圈的鐵芯之間導(dǎo)通。
[0054]進(jìn)一步地，所述移動(dòng)體包括一個(gè)永磁體薄板結(jié)構(gòu)，其中，永磁體薄板結(jié)構(gòu)包括位移輸出軸以及設(shè)置于位移輸出軸內(nèi)部的一個(gè)永磁體，永磁體薄板結(jié)構(gòu)設(shè)置于驅(qū)動(dòng)體的中間，并在驅(qū)動(dòng)體的磁控力作用下直線運(yùn)動(dòng)。
[0055]進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，還可以包括如下任一個(gè)或任多個(gè)部件:
[0056]-殼體，所述驅(qū)動(dòng)體和移動(dòng)體設(shè)置于殼體的內(nèi)部，所述殼體的一端設(shè)有用于移動(dòng)體的外端(輸出端)伸出的通孔；
[0057]-回位彈簧，所述回位彈簧的一端連接于移動(dòng)體的內(nèi)端，所述回位彈簧的另一端固定。
[0058]-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于限制永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的位移輸出方向。
[0059]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的外部，并在初始狀態(tài)下位于永磁體薄板結(jié)構(gòu)移動(dòng)體的靠近兩端部位置處。
[0060]如圖2(a)和圖2(b)所示，本實(shí)施例提供的精密位移驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其工作原理為:
[0061]初始狀態(tài)下，回位彈簧處于松弛狀態(tài)，此時(shí)的移動(dòng)體，其外端(輸出端)永磁體至少部分未處于電磁體內(nèi)；對(duì)電磁體施加交變電流，使電磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，移動(dòng)體的外端永磁體在磁場(chǎng)的斥力作用下向內(nèi)端方向移動(dòng)，彈簧被壓縮，當(dāng)永磁體移動(dòng)到兩組電磁體的中心位置時(shí)斷電，移動(dòng)體在彈簧彈力作用下向外端方向移動(dòng)，完成移動(dòng)體的伸縮動(dòng)作。
[0062]在本實(shí)施例中，由于電磁體與永磁體的N極和S極之間均能夠形成磁控制回路，因此，本實(shí)施例中永磁