[发明专利]五维手动位移平台、含有五维手动位移平台的车削辅助系统及车削辅助系统的调试方法

权利要求书

1.含有五维手动位移装置的车削辅助系统，包括椭圆超声振动刀装置(1)和激光器(2)，

其中，五维手动位移装置，包括一号直线位移平台(7)、二号直线位移平台(8)、三号直线位移平台(9)、四号直线位移平台(10)和旋转位移平台(11)；

以一号直线位移平台(7)的载台上表面为XOZ平面、一号直线位移平台(7)的调节轴轴向为X轴建立空间直角坐标系XYZ，设W方向平行于XOZ平面且与X轴、Z轴的夹角均为锐角；

二号直线位移平台(8)的载台能够沿Y轴移动；三号直线位移平台(9)的载台能够沿Z轴移动；四号直线位移平台(10)的载台能够沿W方向移动；旋转位移平台(11)的载台能够以其主轴旋转，该主轴平行于Y轴；

三号直线位移平台(9)的基台固定在一号直线位移平台(7)的载台上，旋转位移平台(11)的基台固定在三号直线位移平台(9)的载台上，二号直线位移平台(8)的基台固定在旋转位移平台(11)的载台上，四号直线位移平台(10)的基台固定二号直线位移平台(8)的载台上；

其特征在于，椭圆超声振动刀装置(1)固定在机床的Z轴工作平台上，该机床的Z轴工作平台能够沿Z轴移动；

五维手动位移装置(6)固定在机床的Z轴工作平台上，且三号直线位移平台(9)的调节轴的轴向与机床的主轴(15)平行；

激光器(2)固定在四号直线位移平台(10)的载台上；激光器(2)发射的激光光路与W方向平行，且激光发射方向朝向机床的主轴(15)。

2.根据权利要求1所述的含有五维手动位移装置的车削辅助系统，其特征在于，五维手动位移装置还包括L型激光器平台(14)、一号连接件(16)和二号连接件(17)，

L型激光器平台(14)包括两个连接面，该两个连接面首尾相接且垂直固定，L型激光器平台(14)的截面为L形；

二号直线位移平台(8)的基台通过一号连接件(16)固定在旋转位移平台(11)的载台上；L型激光器平台(14)的其中一个连接面固定在二号直线位移平台(8)的载台上，L型激光器平台(14)的另一个连接面的上表面通过二号连接件(17)与四号直线位移平台(10)的基台固定。

3.根据权利要求1所述的含有五维手动位移装置的车削辅助系统，其特征在于，激光器(2)发射的激光是波长为1080nm的红外光、激光器(2)额定功率为250W、激光器(2)工作模式为连续模式。

4.根据权利要求1或3所述的含有五维手动位移装置的车削辅助系统，其特征在于，椭圆超声振动刀装置(1)包括超声振动刀架(3)和车刀头(4)，超声振动刀架(3)通过Y方向手动刀架位移平台(5)固定在机床的Z轴工作平台上，车刀头(4)安装在超声振动刀架(3)上，且该车刀头(4)的朝向机床的主轴(15)。

5.基于权利要求1所述的五维手动位移装置的车削辅助系统的调试方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、将试刀件(12)同轴固定在机床的主轴(15)上，令激光器(2)发射的激光在试刀件(12)上聚焦；

步骤二、令试刀件(12)沿平行于X轴方向移动，使激光在试刀件(12)表面烧蚀出一排等距的烧蚀点；将试刀件(12)绕其轴回转180度，令试刀件(12)沿平行于X轴方向移动，使激光在试刀件(12)表面再烧蚀出一排等距的烧蚀点；反复调节二号直线位移平台(8)并重复上述两个烧蚀步骤，直到两组烧蚀点位于同一条直线上为止；

步骤三、机床沿Z轴进给，使车刀头(4)在试刀件(12)表面对刀并留下切削圆环，该切削圆环的深度为1～3μm；反复调节一号直线位移平台(7)，并使激光在试刀件(12)表面留下与切削圆环同心的烧蚀圆环，直至烧蚀圆环与切削圆环重合时完成调试。

6.根据权利要求5所述的调试方法，其特征在于，试刀件(12)为铝制圆盘，该试刀件(12)的朝向车刀头(4)的一面粘贴有铝箔，铝箔的厚度为0.2～0.5mm。