一种压电陶瓷微型夹钳机构的制作方法

本技术涉及机床，尤其是涉及一种压电陶瓷微型夹钳机构。

背景技术：

1、当前，在微电子(由其是半导体芯片)、微纳医疗、微纳光学、光通讯、军工的行业，对微米尺度零件的需求种类和数量越来越多，而且对于零件尺寸的小型化要求也在不断的加强。所以微米尺度零件业务的特征是超高的加工精度和巨大的年需求数量。

2、现有的技术中，如公开号为cn102452133a的中国专利，其公开了一种高精密机床。本发明由机架、绕丝滚筒、z轴工作台、y轴工作台、张紧装置、摆动装置、夹具组成。本发明采用框式整体铝镁合金铸造结构，经人工时效处理，整体刚性高，不易变形，且重量较轻。气动张紧部分采用了背压阀，其背压可调。金属切割线的张紧力根据加工工艺要求可任意调定。切割工作时使金属割线的张力更趋稳定，有利于提高工件的切割精度。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述的高精密机床与传统的精密机床的夹具类似，均采用机械式的夹具对加工零件进行固定，但是由于加工工艺的缺陷，导致现有的机械式夹具无法对直径小于0.3mm的线材进行固定，在微切削行业，我国面临着被外国卡脖子的困境。因此，在线材的微切削行业中，亟需一种夹钳机构对微小线材进行夹持固定。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种压电陶瓷微型夹钳机构，其通过压电陶瓷的通断电来实现夹钳的自动闭合与打开，以实现线材在精密加工机床上的夹持固定，从而实现了对直径小于0.3mm的线材的微切削加工。

2、本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种压电陶瓷微型夹钳机构，包括安装在微纳零件超精密机床上用于夹持线材的夹持机构，所述微纳零件超精密机床上的x气浮导轨上安装有手动微调平台，所述夹持机构设置在所述手动微调平台上，所述夹持机构的外侧设置有气浮主轴，所述气浮主轴的头部套筒内安装有用于切削线材的旋风铣刀机构；

4、所述夹持机构包括支撑臂以及夹持臂，所述支撑臂的一端可拆卸固定连接在所述手动微调平台上，另一端与所述夹持臂的一端可拆卸固定连接，所述夹持臂远离所述支撑臂的一端开设有夹口，所述夹持臂上设置有用于调节所述夹口开合大小的压电陶瓷。

5、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持臂的一端一体成型固定连接有弹性微型夹钳，所述弹性微型夹钳与所述夹持臂远离所述支撑臂的一端的夹头之间形成所述夹口，所述弹性微型夹钳伸入所述气浮主轴的中心孔中。

6、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压电陶瓷上设置有正极与所述负极，所述正极与所述负极通过电线与外部电源电连接；

7、所述压电陶瓷通电时，所述压电陶瓷伸长推动所述弹性微型夹钳转动，与另一个不动的所述夹头闭合，使得夹口闭合以实现对线材的夹持固定；

8、所述压电陶瓷断电时，所述压电陶瓷伸缩短到原先的形状，所述弹性微型夹钳恢复到自然状态，使得夹口张开以实现对线材的释放。

9、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持臂上一体成型固定连接有安装块，所述安装块内螺纹连接有螺丝钉，所述螺丝钉的一端与所述压电陶瓷的侧壁抵紧。

10、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑臂远离所述手动微调平台的一端设有下沉台阶，通过两个螺栓将夹持臂的一端固定在所述下沉台阶上。

11、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹口朝向所述夹持臂的内部延伸形成形变槽。

12、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹口内壁之间的距离为0.05mm。

13、综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

14、本实用新型公开了一种压电陶瓷微型夹钳机构，其安装在微纳零件超精密机床上，通过压电陶瓷的通断电来实现夹钳的自动闭合与打开，以实现线材在精密加工机床上的夹持固定，从而实现了对直径小于0.3mm的线材的微切削加工。此压电陶瓷微型夹钳机构能够实现微型夹钳的自动开合，尤其是在有限的小空间里面使用，优势更加明显。

技术特征：

1.一种压电陶瓷微型夹钳机构，包括安装在微纳零件超精密机床(1)上用于夹持线材的夹持机构(2)，其特征在于，所述微纳零件超精密机床(1)上的x气浮导轨上安装有手动微调平台(3)，所述夹持机构(2)设置在所述手动微调平台(3)上，所述夹持机构(2)的外侧设置有气浮主轴(4)，所述气浮主轴(4)的头部套筒内安装有用于切削线材的旋风铣刀机构(5)；

2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述夹持臂(22)的一端一体成型固定连接有弹性微型夹钳(24)，所述弹性微型夹钳(24)与所述夹持臂(22)远离所述支撑臂(21)的一端的夹头(25)之间形成所述夹口(23)，所述弹性微型夹钳(24)伸入所述气浮主轴(4)的中心孔中。

3.根据权利要求2所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述压电陶瓷(6)上设置有正极与负极，所述正极与所述负极通过电线(61)与外部电源电连接；

4.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述夹持臂(22)上一体成型固定连接有安装块(26)，所述安装块(26)内螺纹连接有螺丝钉(27)，所述螺丝钉(27)的一端与所述压电陶瓷(6)的侧壁抵紧。

5.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述支撑臂(21)远离所述手动微调平台(3)的一端设有下沉台阶(7)，通过两个螺栓(8)将夹持臂(22)的一端固定在所述下沉台阶(7)上。

6.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述夹口(23)朝向所述夹持臂(22)的内部延伸形成形变槽(9)。

7.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷微型夹钳机构，其特征在于，所述夹口(23)内壁之间的距离为0.05mm。

技术总结
本技术涉及一种压电陶瓷微型夹钳机构，包括安装在微纳零件超精密机床上用于夹持线材的夹持机构，微纳零件超精密机床上的X气浮导轨上安装有手动微调平台，夹持机构设置在手动微调平台上，夹持机构的外侧设置有气浮主轴，气浮主轴的头部套筒内安装有用于切削线材的旋风铣刀机构；夹持机构包括支撑臂以及夹持臂，支撑臂的一端可拆卸固定连接在手动微调平台上，另一端与夹持臂的一端可拆卸固定连接，夹持臂远离支撑臂的一端开设有夹口，夹持臂上设置有用于调节夹口开合大小的压电陶瓷。此压电陶瓷微型夹钳机构能够实现微型夹钳的自动开合，尤其是在有限的小空间里面使用，优势更加明显。

技术研发人员：刘正,武灏
受保护的技术使用者：苏州正丰微纳科技有限公司
技术研发日：20230704
技术公布日：2024/4/29