一種三維微位移調(diào)整臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種微位移調(diào)整臺，具體涉及一種三維微位移調(diào)整臺。
【背景技術(shù)】
[0002]微位移技術(shù)是精密光學(xué)加工和精密儀器的關(guān)鍵技術(shù)之一，是伴隨微電子技術(shù)、宇航和生物工程發(fā)展起來的，在精密儀器中，無論是大行程的精密定位，還是小范圍的光學(xué)對準(zhǔn)，都離不開微位移技術(shù)。在精密光學(xué)加工領(lǐng)域，對于非球面的拋光加工或者磨削，需要將拋光輪的施加力沿著工件非球面的法向方向施加，在加工過程中，伴隨著B軸的轉(zhuǎn)動，從而完成非球面加工。而在安裝過程中，如果拋光輪的旋轉(zhuǎn)中心與B軸的中心不重合，則在非球面拋光過程中，B軸的轉(zhuǎn)動會導(dǎo)致拋光輪與工件表面的接觸距離的改變，從而影響非球面拋光過程中壓力大小的改變，增大拋光工件的加工誤差。
[0003]目前，微位移機(jī)構(gòu)主要由微位移驅(qū)動器和微位移工作臺構(gòu)成，按照支承和傳動方式分為五類，有彈性支承壓電晶體驅(qū)動微位移機(jī)構(gòu)、滾動導(dǎo)軌傳動壓電晶體驅(qū)動微位移機(jī)構(gòu)等；按照微位移的機(jī)理，分為機(jī)械式和機(jī)電式，機(jī)械式微位移機(jī)構(gòu)分為五種，分別是柔性機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、精密絲桿，楔形機(jī)構(gòu)。
[0004]柔性鉸鏈?zhǔn)橇甏昂螅捎谟詈胶秃娇占夹g(shù)發(fā)展的需要而逐漸開發(fā)出來的。與剛性機(jī)構(gòu)不同，柔性機(jī)構(gòu)是一類利用材料的彈性變形傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動、力或能量的新型機(jī)構(gòu)。實(shí)施運(yùn)動是通過某種特殊的柔性單元一一柔性鉸鏈來實(shí)現(xiàn)，這類機(jī)構(gòu)通常應(yīng)用在精密工程場合，因此又稱為柔性精微機(jī)構(gòu)。它的特點(diǎn)是:無機(jī)械摩擦，無間隙，運(yùn)動靈敏度高。在仿生機(jī)械及機(jī)器人等領(lǐng)域，柔性機(jī)構(gòu)也發(fā)揮著越來越重要的作用。該類機(jī)構(gòu)通常又被稱為柔性仿生機(jī)構(gòu)。它的特點(diǎn)是:無機(jī)械摩擦，無間隙，運(yùn)動靈敏度高，因此現(xiàn)有技術(shù)中需要提供一種通過柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行微位移調(diào)整，使金剛石車刀在小區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)微米級精密調(diào)整，精密對刀的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中需要提供一種通過柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行微位移調(diào)整，使金剛石車刀在小區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)微米級精密調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)精密對刀微位移調(diào)整的裝置，進(jìn)而提供一種三維微位移調(diào)整臺。
[0006]本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種三維微位移調(diào)整臺，它包括電主軸夾具、金剛石車刀夾具、Y方向微位移調(diào)整板、X方向微位移調(diào)整板、連接底板、連接夾板、Z方向微位移調(diào)整臺、Z方向微位移調(diào)整螺釘、X方向微位移調(diào)整螺釘、X向杠桿機(jī)構(gòu)、Y方向微位移調(diào)整螺釘、Y向杠桿機(jī)構(gòu)和連接螺釘；γ方向微位移調(diào)整板和X方向微位移調(diào)整板均為長方形板，且Y方向微位移調(diào)整板的四個角上加工有四個柔性鉸鏈，且Y方向微位移調(diào)整板上任意相鄰的兩個柔性鉸鏈之間加工有縫隙，Y方向微位移調(diào)整板上四個柔性鉸鏈之間設(shè)有一個第一彈性塊，Y方向微位移調(diào)整板上每個柔性鉸鏈均與第一彈性塊連接，X方向微位移調(diào)整板的四個角加工有四個柔性鉸鏈，且X方向微位移調(diào)整板上任意相鄰的兩個柔性鉸鏈之間加工有縫隙，X方向微位移調(diào)整板上四個柔性鉸鏈之間設(shè)有一個第二彈性塊，X方向微位移調(diào)整板上每個柔性鉸鏈均與第二彈性塊連接，Z方向微位移調(diào)整臺、Y方向微位移調(diào)整板、連接夾板和X方向微位移調(diào)整板由上至下依次設(shè)置在連接底板的上，連接螺釘由上至下依次插裝在Z方向微位移調(diào)整臺、Y方向微位移調(diào)整板、連接夾板、X方向微位移調(diào)整板和連接底板上，電主軸夾具固定安裝在Z方向微位移調(diào)整臺一端的上端面上，Z方向微位移調(diào)整螺釘豎直安裝在Z方向微位移調(diào)整臺另一端的上端面上，金剛石車刀夾具設(shè)置在電主軸夾具的下方，且金剛石車刀夾具安裝在Z方向微位移調(diào)整臺上，X方向微位移調(diào)整螺釘和X向杠桿機(jī)構(gòu)安裝在X方向微位移調(diào)整板相鄰的兩個側(cè)面上，且X方向微位移調(diào)整螺釘?shù)穆菁y端頂在X向杠桿機(jī)構(gòu)的一端，X向杠桿機(jī)構(gòu)的另一端固定安裝在X方向微位移調(diào)整板上，X向杠桿機(jī)構(gòu)中間支撐件穿過X方向微位移調(diào)整板與X方向微位移調(diào)整板的第二彈性塊固定連接，Y方向微位移調(diào)整螺釘和Y向杠桿機(jī)構(gòu)安裝在Y方向微位移調(diào)整板相鄰的兩個側(cè)面上，且Y方向微位移調(diào)整螺釘?shù)穆菁y端頂在Y向杠桿機(jī)構(gòu)的一端，Y向杠桿機(jī)構(gòu)的另一端固定安裝在Y方向微位移調(diào)整板上，Y向杠桿機(jī)構(gòu)中間支撐件穿過Y方向微位移調(diào)整板與Y方向微位移調(diào)整板的第一彈性塊固定連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:1、在X方向微位移調(diào)整板4和Y方向微位移調(diào)整板3上分別加工四組柔性鉸鏈15，通過X向杠桿機(jī)構(gòu)11和Y向杠桿機(jī)構(gòu)13分別帶動柔性鉸鏈15動作，能夠獲得較寬范圍微位移的輸出。
[0009]2、對X方向的微位移調(diào)整和Y方向微位移的調(diào)整后，用連接螺釘固定X方向微位移調(diào)整板4和Y方向微位移調(diào)整板3增加整個調(diào)整臺的剛性，防止加工過程中整個調(diào)整臺的劇烈振動。
[0010]3、本發(fā)明所述的三維微位移調(diào)整臺，是通過X方向微位移調(diào)整螺釘10和Y方向微位移調(diào)整螺釘12，依靠杠桿原理帶動四組撓性鉸鏈15變形進(jìn)行調(diào)節(jié)的，可實(shí)現(xiàn)200um范圍的微米級位移輸出。
[0011]4、本發(fā)明所述的三維微位移平臺可以作為金剛石車削的微位移平臺，也可以作為金剛石砂輪磨削的微位移調(diào)整平臺。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視圖。圖2是圖1的俯視圖，圖3是本發(fā)明Y方向微位移調(diào)整板3的俯視圖，圖4是X方向微位移調(diào)整板4的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種三維微位移調(diào)整臺，它包括電主軸夾具1、金剛石車刀夾具2、Y方向微位移調(diào)整板3、X方向微位移調(diào)整板4、連接底板5、連接夾板6、Z方向微位移調(diào)整臺7、Z方向微位移調(diào)整螺釘8、X方向微位移調(diào)整螺釘10、X向杠桿機(jī)構(gòu)11、Y方向微位移調(diào)整螺釘12、Y向杠桿機(jī)構(gòu)13和連接螺釘14 ；Y方向微位移調(diào)整板3和X方向微位移調(diào)整板4均為長方形板，且Y方向微位移調(diào)整板3的四個角上加工有四個柔性鉸鏈15，且Y方向微位移調(diào)整板3上任意相鄰的兩個柔性鉸鏈15之間加工有縫隙，Y方向微位移調(diào)整板3上四個柔性鉸鏈15之間設(shè)有一個第一彈性塊3-1，Y方向微位移調(diào)整板3上每個柔性鉸鏈15均與第一彈性塊3-1連接，X方向微位移調(diào)整板4的四個角加工有四個柔性鉸鏈15，且X方向微位移調(diào)整板4上任意相鄰的兩個柔性鉸鏈15之間加工有縫隙，X方向微位移調(diào)整板4上四個柔性鉸鏈15之間設(shè)有一個第二彈性塊4-1，Χ方向微位移調(diào)整板4上每個柔性鉸鏈15均與第二彈性塊4-1連接，Z方向微位移調(diào)整臺7、Y方向微位移調(diào)整板3、連接夾板6和X方向微位移調(diào)整板4由上至下依次設(shè)置在連接底板5的上，連接螺釘14由上至下依次插裝在Z方向微位移調(diào)整臺7、Y方向微位移調(diào)整板3、連接夾板6、X方向微位移調(diào)整板4和連接底板5上，電主軸夾具I固定安裝在Z方向微位移調(diào)整臺7 —端的上端面上，Z方向微位移調(diào)整螺釘8豎直安裝在Z方向微位移調(diào)整臺7另一端的上端面上，金剛石車刀夾具2設(shè)置在電主軸夾具I的下方，且金剛石車刀夾具2安裝在Z方向微位移調(diào)整臺7上，X方向微位移調(diào)整螺釘10和X向杠桿機(jī)構(gòu)11安裝在X方向微位移調(diào)整板4相鄰的兩個側(cè)面上，且X方向微位移調(diào)整螺釘10的螺紋端頂在X向杠桿機(jī)構(gòu)11的一端，X向杠桿機(jī)構(gòu)11的另一端固定安裝在X方向微位移調(diào)整板4上，X向杠桿機(jī)構(gòu)11中間支撐件穿過X方向微位移調(diào)整板4與X方向微位移調(diào)整板4的第二彈性塊4-1固定連接，Y方向微位移調(diào)整螺釘12和Y向杠桿機(jī)構(gòu)13安裝在Y方向微位移調(diào)整板3相鄰的兩個側(cè)面上，且Y方向微位移調(diào)整螺釘12的螺紋端頂在Y向杠桿機(jī)構(gòu)13的一端，Y向杠桿機(jī)構(gòu)13的另一端固定安裝在Y方向微位移調(diào)整板3上，Y向杠桿機(jī)構(gòu)13中間支撐件穿過Y方向微位移調(diào)整板3與Y方向微位移調(diào)整板3的第一彈性塊3-1固定連接。
[0014]本實(shí)施方式中的柔性鉸鏈15是用線切割方式加工出的，并配有X向杠桿機(jī)構(gòu)11和Y向杠桿機(jī)構(gòu)13以及螺距為250um的X方向微位移調(diào)整螺釘10和螺距為250um的Y方向微位移調(diào)整螺釘12實(shí)現(xiàn)微位移的調(diào)節(jié)。
[0015]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1-圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種三維微位移調(diào)整臺，它還包括固定滑板9，固定滑板9靠近連接底板5并設(shè)置在連接底板5的上端面上，其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種三維微位移調(diào)整臺，所述執(zhí)行件3為氣缸，所述Y方向微位移調(diào)整板3上的每個角加工有一個螺旋形的柔性鉸鏈15，每個柔性鉸鏈15的一端與Y方向微位移調(diào)整