[其他]壓電陶瓷動態微位移補償器

無效

• 申請號: 86203862
• 申請日: 1986-06-02
• 公開（公告）號: CN86203862U
• 公開（公告）日: 1987-09-16
• 發明（設計）人: 陳懋圻;楊昌海
• 申請（專利權）人: 大連工學院
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00
• 代理公司: 大連工學院專利事務所
• 代理人: 花向陽

一種壓電陶瓷動態微位移補償器，為高精度和特高精度的機械加工服務。

在現有技術中，精密工藝正在用誤差的動態計算機補償來實現，即在線測量加工誤差——微機對測量數據的處理和對補償系統的控制——動態位移補償器進行補償。在美國威斯康星大學的博士論文中，研究了“外圓磨床補償控制系統”，由于他們采用液壓伺服閥作為補償器，其動態性能很差，從實驗曲線看，只有當頻率小于25HZ時，才有較好的響應性能。四川壓電與聲光技術研究所研制成功的WTDS－1型電致伸縮陶瓷微位移器，采用疊片結構，把厚度為0.3毫米的陶瓷片組成一個30毫米長的微位移器，其電壓靈敏度很高，可達0.05μm／v，但動態性能很差，也不能滿足主軸回轉誤差等的動態實時補償，并達到實用化。

本實用新型的目的在于，設計完全適用的動態可控微位移補償器，具有比較好的靜、動態性能。

本實用新型的構成在于，上述的動態微位移補償器包括用高強度膠粘合、加壓、烘烤的壓電陶瓷片疊堆、極線和外套。該壓電陶瓷片疊堆的結構特點如下：具有經過研磨保證兩面的平面度及平行度誤差均不大于0.3μm，在兩面的同一直徑上互相錯開分別加工有小楔面，表面有用真空離子鍍法鍍上的厚度為2～3μm的銅層；同極面的小楔面對齊并焊成極點，焊在極點上的同一極的極線聯在一起，從外套的孔中引出的壓電陶瓷片。

附圖說明：

附圖1是補償器的結構簡圖。

附圖2是壓電陶瓷片簡圖。

下面是本實用新型的一個實施例，通過對該實施例的描述和附圖給出本實用新型的細節。

附圖1是補償器的結構簡圖，10個壓電陶瓷片〔1〕組成的疊堆裝在外套〔2〕內，焊在極點〔4〕上的極線〔3〕引出外套〔2〕。上述的壓電陶瓷片〔1〕的材料是鋯鈦酸鉛，經過研磨保證兩面的平面度及平行度誤差均不大于0.3μm的壓電陶瓷片〔1〕，在兩面的同一直徑上，互相錯開分別銼出附圖2所示的小楔面〔5〕，壓電陶瓷片〔1〕表面有用真空離子鍍的方法，鍍上的厚度為2～3μm的銅。由于鍍銅是用真空噴射的方法，鍍層是均勻的一層，不影響原有平面度和平行度。粘結時，把每片的同極面用高強度農機膠粘上，且小楔面〔5〕對在一起，然后加上約100公斤力壓緊，并在烘烤爐上在高于100℃的溫度下烘烤5個小時。引極線時，首先往每個楔口〔5〕上點上焊絲，構成極點〔4〕，再把導線焊在焊點上，且把同一極的線聯在一起，由孔引出。此外，還要往焊點上粘上高強度農機膠，以防止其脫落。這樣，就可以可靠而牢固地引出極線〔3〕。

本實用新型的效果在于，在實驗室里對上述的補償器的靜、動態特性進行了測試，由六片疊成的補償疊堆，其位移輸出與電壓輸出成嚴格的線性關系，相關系數大于0.9998，滿量程線性誤差小于0.6％，靈敏度為0.0023μm／v，在500HZ以下的幅頻曲線近似一水平直線，要比現有的國內外補償器的動態性能都好。上述的補償器可以用在精密車床、精密外圓磨床、精密內圓磨床、鏜床、座標鏜床或其他機床上，用來對主軸回轉誤差、直線運動誤差進行補償，以實現用較低的成本，更可靠地獲得高精度和特高精度的工件。