基于柔性铰链的超硬刀具磨削精密定位机构的设计与分析

摘要

本文设计了一种由三个不同功能的柔性铰链组成的,用于超硬刀具磨削加工中的微位移工作平台,通过三个柔性铰链对输入位移进行缩小,并且呈线性地输出,实现了在超硬刀具在加工或者修复的定位过程中,对(X)、(Z)以及(X)、(Z)四个方向自由度进行微小的位移以及角度调整的功能.优选了三个柔性铰链所使用的材料,运用ANSYS仿真软件,分别分析了三个柔性铰链输入位移与输出位移以及输入位移与角位移之间的响应关系,以及在工作过程中各个柔性铰链内部的应力大小,得到此工作台(X)方向的输出输入位移比约为0.171μm·μm-1,(Z)方向输出输入位移比约为0.218μm·μm-1;(X)方向的输出角度与输入位移的比约为1.328E-03(°)·μm-1,(Z)方向的输出角度与输入位移的比约为1.089E-03(°)·μm-1,所有自由度的误差均在0.1％以内.