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申请/专利权人：河南理工大学

摘要：本发明提供了一种三向解耦的测力型压电快刀伺服装置，涉及超精密加工技术领域，其包括刀柄座、X向驱动平台、Y向驱动平台和Z向驱动平台，刀柄座内设置有用于解耦测量刀具车削力的三向测力装置，X向驱动平台、Y向驱动平台和Z向驱动平台的结构相同且均包括与刀柄座连接的柔性连接头，柔性连接头的两侧通过柔性铰链对称连接有位移放大机构，位移放大机构与压电驱动器连接，位移放大机构包括通过柔性铰链连接的多级放大机构，柔性连接头上设置有位移检测机构。解决了现有技术中的快刀伺服装置难以同时实现X向、Y向和Z向的大行程同步往复运动以及不具备同时检测加工过程中的切削力和运动位置导致加工质量不高的问题。

主权项：1.一种三向解耦的测力型压电快刀伺服装置，其特征在于，包括刀柄座（1）、X向驱动平台（3）、Y向驱动平台（4）和Z向驱动平台（5），所述刀柄座（1）内设置有用于解耦测量刀具车削力的三向测力装置（2），所述X向驱动平台（3）、Y向驱动平台（4）和所述Z向驱动平台（5）的结构相同且均包括与所述刀柄座（1）连接的柔性连接头（6），所述柔性连接头（6）的两侧通过柔性铰链对称连接有位移放大机构（7），所述位移放大机构（7）与压电驱动器（8）连接，所述位移放大机构（7）包括通过柔性铰链连接的多级放大机构，所述柔性连接头（6）上设置有位移检测机构；所述位移放大机构（7）包括相对设置的两个L型杠杆放大机构（71），两个所述L型杠杆放大机构（71）的非支点端分别铰接于拱桥型放大机构（72）的两端，所述拱桥型放大机构（72）支撑于直杠杆放大机构（73）的中部，所述直杠杆放大机构（73）的端部柔性铰接于所述柔性连接头（6）上，所述L型杠杆放大机构（71）和所述直杠杆放大机构（73）的支点设置于底座（74）上；所述L型杠杆放大机构（71）包括垂直固定连接的水平杆（711）和竖直杆（712），所述水平杆（711）远离所述竖直杆（712）的一端通过柔性铰链连接于所述底座（74）上，所述竖直杆（712）远离所述水平杆（711）的一端通过柔性铰链连接于所述拱桥型放大机构（72）的端部；两个所述L型杠杆放大机构（71）对称设置于所述压电驱动器（8）的两侧，所述压电驱动器（8）的作用端固定于门型架（75）的中部，所述门型架（75）的两侧柔性铰接于对应侧L型杠杆放大机构（71）上；所述拱桥型放大机构（72）包括支撑于所述直杠杆放大机构（73）中部的中间杆（721），所述中间杆（721）的两端分别通过柔性铰链连接有倾斜杆（722），两端的倾斜杆（722）相对设置于所述中间杆（721）的两侧，所述倾斜杆（722）远离所述中间杆（721）的一端通过柔性铰链与所述L型杠杆放大机构（71）的非支点一端连接；所述直杠杆放大机构（73）包括平行设置的上直杆（731）和下直杆（733），所述上直杆（731）和所述下直杆（733）的一端均通过直梁型柔性铰链（732）连接于所述底座（74）上，所述上直杆（731）和所述下直杆（733）的另一端均通过圆弧型柔性铰链与所述柔性连接头（6）连接；门型架（75）置于两个竖直杆（712）之间且位于两个水平杆（711）的上方，门型架（75）的底面与水平杆（711）的顶面之间连接有圆弧型柔性铰链（12），水平杆（711）的底面与底座（74）的顶面之间连接有圆弧型柔性铰链（12）；当L型杠杆放大机构（71）中的圆弧型柔性铰链（12）的安装称为竖直安装，则拱桥型放大机构（72）中的柔性铰链的安装称为水平安装。

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