CN202169470U - 压电式加工装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种压电式加工装置，它包括控制系统、驱动装置、基座、加工刀具、X轴导向机构、Y轴导向机构、Z轴导向机构和压电执行器，Y轴导向机构设于基座上，移动工作台置于Y轴导向机构上，X轴导向机构架设于移动工作台上方，X轴导向机构上安装有水平移动的联动件，联动件上设置有Z轴导向机构，Z轴导向机构上设有竖直移动的导板，压电执行器安装于导板上形成主轴，加工刀具连接固定于压电执行器的下端并朝向移动工作台；移动工作台、联动件和导板分别与驱动装置运动连接。本新型的压电式加工装置以压电效应产生高频震动为基础，通过带动加工刀具连续移动撞击的方式加工部件，具有响应速度快、加工精度高的优点。

Description

压电式加工装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种机械加工装置，特别是一种压电式加工装置。
【背景技术】
机械加工是一种通过加工机械去除材料的加工工艺，为了提高加工速度和产品品质，现有的机械加工装置大多采用数控加工装置，通过这些加工装置可直接加工出商品或者是制造商品所需要的成型部件等。众所周知，注塑模具及其配件是生产注塑件产品所不可缺少的部件，而注塑模具中成型部件的加工精度直接影响了注塑件产品的精度。随着市场需求的发展，用户对注塑件的品质和精度要求也越来越高，这就同时提高了对注塑模具成型部件的精度要求，如何改进现有加工装置以提高对注塑模具成型部件的加工精度，已成为行业内大多数企业正在积极研究和探索的问题。目前，市场上仍未出现过基于压电效应的执行器应用于机械加工的装置。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种压电式加工装置，该装置可达到很高的加工精度。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括控制系统、驱动装置、基座、工作平台和安装有加工刀具的主轴，其改进之处在于：还包括X轴导向机构、Y轴导向机构、Z轴导向机构和压电执行器，Y轴导向机构设于基座上，工作平台为置于Y轴导向机构上的移动工作台，X轴导向机构架设于移动工作台上方，X轴导向机构上安装有水平移动的联动件，联动件上设置有Z轴导向机构，Z轴导向机构上设有竖直移动的导板，压电执行器安装于导板上形成主轴，加工刀具连接固定于压电执行器的下端并朝向移动工作台；移动工作台、联动件和导板分别与驱动装置运动连接；
上述压电式加工装置中，所述驱动装置包括X轴移动电机、Y轴移动电机和Z轴移动电机；
上述压电式加工装置中，所述驱动装置为线性电机；
上述压电式加工装置中，所述加工刀具为针形刀具；
上述压电式加工装置中，所述移动工作台为真空板加工平台；
上述压电式加工装置中，所述基座上设置有带横梁的支撑座，X轴导向机构固定于支撑座横梁上，联动件跨设于支撑座横梁上与X轴导向机构滑动配合。
本实用新型的有益效果在于：该装置利用压电执行器高精度、高频响和高分辨率的特性，并结合X轴、Y轴、Z轴的联动控制，以压电效应产生高频震动为基础，通过连续移动撞击的方式进行机械加工，从而使其具有更快的响应速度和更高的加工精度。
【附图说明】
下面结合附图详述本实用新型的具体结构
图1是本实用新型压电加工装置的结构示意图
图中：1、基座；2、移动工作台；3、Y轴导向机构；4、Y轴移动电机；5、带横梁的支撑座；6、X轴导向机构；7、Z轴导向机构；8、联动件；9、导板；10、Z轴移动电机；11、X轴移动电机；12、压电执行器；13、加工刀具；14、待加工部件。
【具体实施方式】
如图1所示，本实用新型的压电式加工装置主要由控制系统、基座1、移动工作台2、导向机构、驱动装置、联动件8、压电执行器12和加工刀具13组成，其中，导向机构包括X轴导向机构6、Y轴导向机构3、Z轴导向机构7，驱动装置包括X轴移动电机11、Y轴移动电机4和Z轴移动电机10。基座1为方形座体，在基座1上表面的居中位置处固定设置有Y轴导向机构3，在Y轴导向机构3上安装有移动工作台2，在Y轴导向机构3的一端设置有驱动移动工作台2沿Y轴方向移动的Y轴移动电机4。本装置中，X轴导向机构6架设于移动工作台2上方，为实现此安装结构，在基座1上固定设置有带横梁的支撑座5，横梁平行于X轴的方向，且其在基座1上投影位于基座1的居中位置处，而X轴导向机构6则安装于支撑座横梁上。X轴导向机构6上连接有跨设于支撑座横梁的联动件8，联动件8与X轴导向机构6滑动配合，在支撑座横梁上还设置由驱动联动件8在X轴导向机构6上水平移动的X轴移动电机11。联动件8的一侧设有竖直面，在联动件8的竖直面上设置有Z轴导向机构7和Z轴移动电机10，Z轴导向机构7上安装有导板9，Z轴移动电机10驱动导板9在Z轴导向机构7上竖直移动。压电执行器12安装于导板9上形成主轴，加工刀具13连接固定于压电执行器12的下端并朝向移动工作台2。加工刀具13可根据实际需要选取不同的刀具，以加工出不同形状的结构或开孔等。
本实用新型压电式加工装置中的加工刀具13采用针形刀具时，可加工出的带V型沟槽、圆锥、多角锥等结构的注塑模具成型部件，该种注塑模具成型部件可注塑出具有高精度棱镜、圆锥、多角锥等结构的导光板，从而提升背光源产品辉度。加工V型沟槽时，将针形刀具安装固定在压电执行器12上。然后将待加工部件14固定在移动工作台2上。通过X轴移动电机11、Y轴移动电机4调整X、Y轴坐标值，以确定部件上的加工起始位置；通过Z轴移动电机10调整Z轴坐标值，以确定加工出的V型沟槽深度。将设计好的程式输入设备控制计算机中。启动设备，由压电执行器12产生压电效应，Z轴移动电机10带动导板9进行上下高频往复运动，从而使得加工刀具13在待加工部件14上撞击冲压出V型沟槽结构。同时，X轴移动电机11、Y轴移动电机4根据程式设计分别带动联动件8、移动工作台移动2，以改变撞击点在待加工部件14上的X、Y值，从而形成连续的线性V型沟槽结构。
优选的，本新型的压电式加工装置所采用的驱动装置均为线性电机，而移动工作台2为真空板加工平台。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型不限于上述实施方式，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的任何润饰、修改或等同替换，均属于本新型所保护的范围。

Claims (6)

1.一种压电式加工装置，它包括控制系统、驱动装置、基座、工作平台和安装有加工刀具的主轴，其特征在于：还包括X轴导向机构、Y轴导向机构、Z轴导向机构和压电执行器，Y轴导向机构设于基座上，工作平台为置于Y轴导向机构上的移动工作台，X轴导向机构架设于移动工作台上方，X轴导向机构上安装有水平移动的联动件，联动件上设置有Z轴导向机构，Z轴导向机构上设有竖直移动的导板，压电执行器安装于导板上形成主轴，加工刀具连接固定于压电执行器的下端并朝向移动工作台；移动工作台、联动件和导板分别与驱动装置运动连接。
2.根据权利要求1所述的压电式加工装置，其特征在于：驱动装置包括X轴移动电机、Y轴移动电机和Z轴移动电机。
3.根据权利要求1或2所述的压电式加工装置，其特征在于：驱动装置为线性电机。
4.根据权利要求1所述的压电式加工装置，其特征在于：加工刀具为针形刀具。
5.根据权利要求1所述的压电式加工装置，其特征在于：移动工作台为真空板加工平台。
6.根据权利要求1所述的压电式加工装置，其特征在于：基座上设置有带横梁的支撑座，X轴导向机构固定于支撑座横梁上，联动件跨设于支撑座横梁上与X轴导向机构滑动配合。
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