[实用新型]一种新型软刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及非平整工件表面研磨、抛光和去除毛刺加工技术领域，具体是一种用于精密光学和光整器件内、外面的高效加工的新型软刀具。

背景技术

传统的刀具都是刚性不可变形的刀具，工件的面型和尺寸由刀具相对工件的进给距离来保证。对于精密外形或精密尺寸要求的加工器件，因此要求带动刀具运动的机床能实现精密或超精密进给能力来保证工件加工精度。但是这将大大增加机床传动和进给系统的运动精度和控制精度要求，特别是微米以下精度要求的器件加工，实现这种机床难度很大，制造成本也难以接受。为此人们实用新型实现了一种可直接变形进给的刀具，使机床带动刀具精密进给的运动直接由刀具自身的精密变形驱动来实现。如2007.05.16日公开的专利(ZL:200520126424.9)可自伸缩进给加工刀具机构专利涉及一种可以实现高精度进给动作的可自伸缩进给加工刀具机构，它包括夹持部，夹持部依次固定连接着驱动部和刀头部，驱动部还与外接激励源相连，通过外界激励准确控制伸缩材料体的伸长与收缩行程，进而实现刀具的自动进给和退回，避免了机床自身刀具进给过程中的系统误差，提高了加工精度，可广泛用于普通刀具改造，精密加工刀具研制，精密加工、机床系统改造或研制。但是，这种刀具整体和与工件接触的刀尖部分为刚性体不具备和工件表面的面型吻合性，刀具变形的微小进给误差都可能造成工件尺寸的误差或表面划伤;并且刀具与工件接触为点接触，不能实现对工件表面大面积的光整加工。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种新型软刀具，该新型软刀具用以实现在刀具自身可控变形下的工件面型的超精密光整加工。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种新型软刀具，包括刀柄、功能附件以及可变形刀头，所述可变形刀头通过功能附件与所述刀柄相连接;其中，所述可变形刀头包括:密封变形软壳体以及设置于密封变形软壳体内部的变形介质。所述机床带动刀柄运动，从而使密封变形软壳体内部的变形介质产生变形，进而促使密封变形软壳体产生加工力。

所述可变形刀头还包括变形介质激励器机构，所述变形介质激励器机构与变形介质相互作用进而促使密封变形软壳体产生更大的加工力。

所述变形介质激励器机构包括设置于密封变形软壳体内部和/或外部的若干变形介质激励器，其中，设置于密封变形软壳体内部的变形介质激励器为内置变形介质激励器，设置于密封变形软壳体外部的变形介质激励器为外置变形介质激励器。

所述外置变形介质激励器与所述密封变形软壳体之间设有加工间隙。

所述外置变形介质激励器上设置有轴承转动体。

所述变形介质填充于所述密封变形软壳体内部;或

所述变形介质设置于所述内置变形介质激励器与所述密封变形软壳体之间。

所述变形介质激励器为以下任一种:

电磁铁，所述电磁铁连接有电流源;

永磁铁;

电磁永磁复合体;

局部热源体;

气压调节器。

所述变形介质为:通过电、磁、热或压力变化激励时产生应力或体积变化的液体、气体、固液气态相变材料的一种或多种混合体。

所述刀柄为刚性结构体;

所述密封变形软壳体是一种可受力变形并可与被加工工件接触面形体完全吻合的弹性材料体。

进一步优选的，所述密封变形软壳体为耐磨橡胶壳体。

进一步优选的，所述密封变形软壳体为弹性材料融合磨粒的复合弹性材料体，以增加磨削或抛光效果。

进一步优选的，如果所述密封变形软壳体没有融合磨粒的复合弹性材料体，在具体加工时所述新型软刀具与被加工工件接触面之间可以添加研磨或抛光介质，该介质可以为磁流变液体、研磨膏、抛光蜡或抛光软性材料体。

所述功能附件为将刀柄与可变形刀头的密封变形软壳体紧固相连的装置，进一步优选的，所述功能附件为螺栓紧固的卡箍。

所述新型软刀具，还包括如下任一个或任多个部件:

-进给驱动器;

-变形发生器;

所述进给驱动器设置于所述刀柄的内部，其一端与所述变形介质激励器机构相连接，并在刀柄内部产生伸缩变形驱动;所述变形发生器设置于所述功能附件处，并与密封变形软壳体相连通。

所述进给驱动器为直线电机、音圈电机、磁致伸缩驱动器、形状记忆合金、热膨胀伸缩器、液压或气压进给装置中的一种;

所述变形发生器为微泵系统及其管道或加热循环系统及其管道。

本实用新型工作过程具体如下: