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CN116600921A - 有源压电刀具、有源压电器件及有源压电刀具的操作方法 - Google Patents

有源压电刀具、有源压电器件及有源压电刀具的操作方法 Download PDF

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CN116600921A
CN116600921A CN202180082765.2A CN202180082765A CN116600921A CN 116600921 A CN116600921 A CN 116600921A CN 202180082765 A CN202180082765 A CN 202180082765A CN 116600921 A CN116600921 A CN 116600921A
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CN
China
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piezoelectric actuator
bar
bracket
tool
piezoelectric
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Application number
CN202180082765.2A
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English (en)
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M·格里利
M·贝西
N·格罗西
A·西帕
G·坎帕特利
B·巴尔别里
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Nuovo Pignone Technologie SRL
Original Assignee
Nuovo Pignone Technologie SRL
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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有纵向轴线(A)的刀杆(1)和用于加工工件的加工刀具(5),刀杆(1)包括:至少一个加速度计(38a,38b),该至少一个加速度计被构造成产生与刀杆(1)沿着一个方向(X,Z)的速度成比例的电信号;至少一个压电致动器(34,35);和控制逻辑单元(3),该控制逻辑单元可操作地连接到至少一个加速度计(38a,38b)和至少一个压电致动器(34,35),其中控制逻辑单元(3)被构造成通过与由从至少一个加速度计(38a,38b)获得的速度成比例的驱动信号来驱动至少一个压电致动器(34,35),该至少一个加速度计(38a,38b)适于补偿刀杆(1)上的扭矩和振动。

Description

有源压电刀具、有源压电器件及有源压电刀具的操作方法
技术领域
本公开涉及一种配备嵌入式压电器件的有源压电刀具,该嵌入式压电器件适于阻尼加工作业引起的加工振动。
背景技术
有害振动的出现是对车削或镗削工艺性能的主要限制之一,尤其是在需要使用细长刀具(例如,深镗削)的加工刀具中。这些影响还会降低内部镗削作业的性能和质量,而内部镗削作业对于涡轮机械中的一系列部件(例如诸如,壳体、衬垫、往复式压缩机的气缸和内轴加工)至关重要。
目前,例如,镗刀杆在精加工表面上产生的颤振通常会产生与较低材料去除和较高废料率相关的较高成本。
因此,一种能够补偿诸如镗刀杆等刀具在加工作业期间所产生振动的改进型刀杆在本公开技术中将受到欢迎,该改进型刀杆能够快速地补偿任何振动,并且从数据处理的角度来看是经济的。
发明内容
在一个方面,本文所公开的主题涉及开发一种能够减轻加工中振动的有害影响的有源加工刀具,尤其是利用细长刀具。
在另一个方面,本文所公开的主题涉及一种用于对工件进行加工作业的刀杆。该刀杆嵌入具有两个面对的支架和一个或优选地两个加速度计的压电器件,该加速度计被构造成产生与该刀杆沿着一个相关方向的速度成比例的电信号。该压电器件还包括布置在该两个支架之间的压电致动器,该压电致动器能够在驱动信号下伸长或缩回。该压电器件还包括控制逻辑单元,该控制逻辑单元被构造成通过与加速度计检测到的速度成比例的驱动信号来驱动该压电致动器,该加速速计适于补偿该刀杆上的扭矩和振动。
在另一个方面,本文公开了一种压电器件,该压电器件包括第一压电致动器和第二压电致动器,该第一压电致动器与该刀杆的纵向轴线平行对准对准,该第二压电致动器与该刀杆的纵向轴线平行对准,其中该第一压电致动器、该第二压电致动器和该纵向轴线位于同一平面上。
在本公开的另一个方面,第一支架和第二支架具有面向另一个支架的表面,该表面具有支座,该支座具有圆形或半球形形状,其中每个压电致动器的端部容纳在该第一支架和该第二支架的支座中。
在另一个方面,本文所公开的压电致动器包括第一头部和第二头部,该第一头部和该第二头部具有圆形形状或半球形形状,分别容纳在该支架的相关支座中。
在另一个方面,本文公开了一种补偿刀杆上的扭矩并阻尼该刀杆上的振动的方法,其中接收并放大与该刀杆的速度成比例的信号,并且产生与该刀杆的速度成比例的驱动信号以驱动压电器件,以补偿该刀杆在加工作业期间经受的扭矩并阻尼该刀杆上的振动。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述,将容易地获得对本发明所公开的实施方案及其许多伴随的优点的更全面的理解,这同样变得更好理解,其中:
图1示出了根据第一实施方案的配备有源压电器件的镗刀杆的透视图;
图2示出了图1的镗刀杆的分解图;
图3示出了根据第一实施方案的有源压电器件的透视图;
图4示出了图3的有源压电器件的细节;
图5示出根据本公开的有源压电器件的压电致动器;
图6示出根据本公开的有源压电器件的控制逻辑单元的示意图;
图7示出了根据本公开的处于作业状态的镗刀杆的第一侧视图;
图8示出了根据本公开的处于作业状态的镗刀杆的第二侧视图;
图9示出了根据本公开的传输系统的框图,其中示出了控制逻辑单元处理的参数;
图10示出了在控制振动的情况下和在不控制振动的情况下作为时间函数的镗刀杆加速度的第一曲线图;
图11示出了在控制振动的情况下和在不控制振动的情况下作为时间函数的镗刀杆加速度的第二曲线图;
图12示出了在控制振动的情况下和在不控制振动的情况下作为频率函数的镗刀杆振幅的曲线图;并且
图13示出了根据本公开的补偿扭矩和阻尼振动的方法的流程图。
具体实施方式
用于加工金属、木材和/或其它材料的机床配备加工刀具,例如镗刀杆。在加工作业期间,由于机械摩擦、温度和其它可能的物理参数,会产生通过加工刀具传播的振动。这种振动会降低加工质量,尤其是在细长刀具中。本公开主题涉及一种嵌入在加工刀具中的有源减振系统,该有源减振系统能够阻尼振动并补偿在该刀具上产生的扭矩。振动补偿装置能够抵消在驱动压电致动器的切削作业期间产生的振动并补偿该刀具经受的扭矩。该解决方案旨在最小化大型壳体的所有镗削加工情况下的振颤。
现在参考附图,图1示出了加工刀具,尤其是镗刀杆1,镗刀杆1是细长刀具并且具有纵向轴线A。镗刀杆1包括适配器2,适配器可连接到镗刀杆1所安装的机床的动力输出装置,并且具体地且一般地可连接到主轴。镗刀杆1包括:有源压电器件3,如下详述并且适于补偿在镗刀杆1的作业期间通过镗刀杆1产生的振动;连续连接的两个延伸部4;加工刀具5,加工刀具5在本实施方案中是用于在金属工件上进行加工作业的镗杆。在其它实施方案中,加工刀具5可以是任何其它加工刀具,诸如铣削刀具、钻头等。
在图1所示的实施方案中,有源压电器件3然后嵌入在镗刀杆1中,然而,可以将有源压电器件3安装在其它加工设备中。
适配器2通常取决于必须安装镗刀杆1的机床。它允许镗刀杆1连接到主轴,以获得驱动加工刀具5所需的动力,从而进行所需的加工作业。
参考图2、3、4和5,并且继续参考图1,有源压电器件3包括框架31,在该实施方案中,框架31具有基本上圆柱形的形状。框架31也是中空的,并且具有上部311和下部312,下部312是螺纹的。
有源压电器件3还包括耦接到框架31的上部311的第一支架或环32,和耦接到框架31的下部312的第二支架或环33。
第一环32具有第一表面321,第一表面是平坦的并且被布置成面向第二环33。第一表面321具有多个周向支座324。在该实施方案中,周向支座324的数量是八个,但是可以预见不同数量的支座324。支座324是半球形的,这将在下面进一步说明。第一环32还具有与第一表面321相对的第二表面322。第一环32还具有外表面323,在本实施方案中,该外表面具有圆柱形形状,在该外表面上获得多个螺纹孔325。螺纹孔325旨在用于各自与相关纹理326接合,以将第一环32固定到框架31的上部311。在第一环32的外表面上获得两个周向凹槽327。
在面向第一环32的表面331上,第二环33具有周向支座332(在图3中透明可见),其类似于第一环32的周向支座,具有半球形形状。第二支架或环33还具有外表面333,在本实施方案中具有圆柱形形状,在该外表面上获得两个周向凹槽334。
有源压电器件3还包括一对压电致动器,更具体地,第一压电致动器34和第二压电致动器35,第一压电致动器具有具有圆形形状或半球形形状的第一头部341和第二头部342,第二压电致动器依次具有仍然具有圆形形状或半球形形状的第一头部351和第二头部352。压电致动器34和35都具有细长形状。
压电致动器34和35都布置在第一环32和第二环33之间。更具体地,每个压电致动器34和35具有分别用附图标记341和351表示的第一头部,该第一头部耦接到所述第一环32,容纳在一个相应的周向支座324中;以及分别用附图标记342和352表示的第二头部,该第二头部耦接到所述第二环33,容纳在一个相应的周向支座332中。
压电致动器34和35沿着所述环32或所述环33的直径线布置,使得它们都平行于框架31并且框架31插置在它们之间。更具体地,考虑图1所示的笛卡尔参考系,其中Z轴与镗刀杆1的纵向轴线A和框架31的轴线对准,X轴垂直于Z轴,并且Y轴垂直于Z轴和X轴。在镗刀杆1中,两个压电致动器34和35彼此平行并且平行于Z轴(并且因此平行于框架31)布置,并且都位于X-Z平面中。
压电致动器34和35各自包括胶合在一起的单个单元的堆叠,这使得其易受横向剪切力的影响。第一环32和第二环33各自的周向支座342和333的半球形形状允许配备保持弯曲和剪切力远离压电陶瓷的球头的致动器的壳体。如上所述,第一压电致动器34的圆形或半球形头部341和342以及第二压电致动器35的圆形或半球形头部351和352插入周向支座342和333,使得接触发生在小区域中(与支座的表面相比),因此不将显著的剪切力传递到致动器34或35。
在其它实施方案中,压电致动器34和35可相对于框架31在X-Z平面中布置在不同位置中。下面将进一步说明这种特定布置的优点。
有源压电器件3还包括四个垫圈36。四个垫圈中的两个布置在第一环32的外表面323的周向凹槽327上。另外两个垫圈布置在第二环33的外表面333的周向凹槽334上。
有源压电器件3还包括具有螺纹371的锁定环37,该螺纹与框架31的下部312的螺纹接合。锁定环37还具有三个螺纹孔372(但是可以预见不同数量),这些螺纹孔旨在与合适的纹理373接合,以将锁定环37与框架31的下部312固定在一起。螺纹孔372可以相对于镗刀杆1的纵向轴线A倾斜,然后不垂直,以便更好地将锁定环37固定到框架31上。
锁定环37还具有一组盲孔374,用于允许锁定环利用钥匙等外部工具旋转。锁定环37实现第一压电致动器34和第二压电致动器35的预加载,从而使第一压电致动器和第二压电致动器两者压紧在第一环32与第二环33之间,并且该预加载可经调整而作用于盲孔374上。
有源压电器件3还包括耦接在框架31的外表面上的一对加速度计38a和38b。每个加速度计38a和38b靠近或对应于相应的压电致动器34或35布置。另外,第一加速度计38a沿Z轴对准,以便检测镗刀杆1沿着该方向的速度,而第二加速度计38b沿X轴对准,以便检测镗刀杆1沿该另一方向的速度。
有源压电器件3的组件包括一对按键39,其容纳在第二环33上获得的适当引导件中,以将第二环33与框架31一起引导。
有源压电器件3还包括控制逻辑单元6,其容纳在框架31内,并且可操作地与加速度计38a和38b以及压电致动器34和35连接。
控制逻辑单元6配备被构造成处理压电致动器34和35以及加速度计38a和38b产生的电信号的电路。
有源压电器件3由树脂玻璃盖C保护,该树脂玻璃盖C允许操作者看穿它,以便检查包含在其中的系统,尽管在其它实施方案中,盖C也可以由不同材料制成,具体取决于作业条件。
在一些实施方案中,并且特别参考图6,中央控制单元6可以包括处理器61、处理器61所连接到的总线62、连接到总线62以便由处理器61访问和控制的数据库63、同样连接到总线62以便由处理器61访问和控制的计算机可读存储器64、连接到总线62的接收-发送模块65,该接收-发送模块被配置为从加速度计38a和38b接收信号并向第一压电致动器34和第二压电致动器35发送控制和驱动信号。处理器61可由PLC、微处理器或任何其它可编程微电子器件来体现。
图1、图2、图3、图4、图5和图6的作业镗刀杆1如下。
当镗刀杆1作业时,加工刀具即镗杆5(图中未示出)耦接到刀架头部5,并且接收来自机床头部2的驱动力。
在加工作业期间,加速度计38检测由加工作业引起的振动,该振动通过整个镗刀杆1并在整个镗刀杆上机械地传递。此外,参考图7和图8,可以看出镗刀杆1相对于镗刀杆1的纵向轴线A经受扭矩Tact
每个加速度计38a和38b产生与发送到控制逻辑单元6的加速度和速度成比例的电信号,以便由处理器61适当地放大和处理,从而将驱动信号发送到第一压电致动器34和第二压电致动器35两者。第一压电致动器34和第二压电致动器35由反信号驱动,用于阻尼加工过程产生的振动。
然后,镗刀杆1的动态的加速度计38a和38b(即沿着Z轴和X轴的加速度和速度)和加速度计产生的信号由控制逻辑单元1的处理器61适当地放大(增益可以是恒定的,也可以是时间相关的)和处理,以便为每个压电致动器34和35产生控制信号,如上所述,该控制信号与镗刀杆1的沿着上述Z轴和X轴的速度成比例。产生信号以补偿沿着镗刀杆1的纵向轴线A产生的扭矩Tact,如上所述,该轴线平行于图7和图8中所示的笛卡尔框架的Z轴。
在本实施方案中,驱动第一压电致动器34和第二压电致动器35的信号还阻尼镗刀杆1的振动,并因此阻尼有源压电器件3的振动。因此,假设阻尼力与要阻尼的物体的速度成比例。控制逻辑单元6因此产生用于实现有源阻尼的控制信号。
换句话说,两个压电致动器34和35由驱动信号电刺激以基于过程响应而伸长或缩回。第一压电致动器34和第二压电致动器35沿着刀杆纵向轴线A的长度变化导致镗刀杆1在X-Z平面上变形或弯曲。这些调节旨在抵消在加工期间通过切削力在镗刀杆1上产生的扭矩Tact,因此也阻尼振动。连接到控制逻辑单元6的加速度计38a和38b收集直接的速度反馈,允许连续监控和调节过程。当需要时,将来自控制逻辑单元6的信号发送到放大器,该放大器伸长或缩回致动器34和35以抵消切削力。
在所公开的实施方案中,提供与速度成比例的力。因此,额外阻尼实质上被引入到动态系统中,该额外阻尼实际上与速度成比例,如以下等式所示:
Ma+Cv+Kx=Fact
其中a是加速度,v是速度,x是位移,M是质量,C是阻尼刚度,K是刚度。台架测试表明,额外阻尼可以减小接近共振频率的振动。
然后,反馈控制信号与加工刀具或等效地与有源压电器件3的速度v成比例。
在压电器件3仅具有一个压电致动器的情况下,后者必须相对于镗刀杆1的纵向轴线A偏心放置,即不沿着纵向轴线A放置,从而当其被控制逻辑单元6的驱动信号伸长或缩回时,它可以补偿镗刀杆1在加工作业期间经受的扭矩Tact
参考图7,反馈方案由中央控制单元6实现,该图示意性地示出了给定镗刀杆1由于加工作业而经受的力Fcut,这会产生扭矩Tact,中央控制单元6处理由加速度计38a和38b中的一者沿着相关检测轴线(Z或X)检测到的速度(即v),以产生主要对应于上述等式的项Cv的倾倒激励力Fact
在本实施方案中,控制总是有效的,并且致动仅在高振动(高速)的情况下才可感知。在其它实施方案中,可以提供触发器,使得有源压电器件3仅在镗刀杆1的速度超过特定阈值之后才作业。
参考图10、图11和图12,其中示出了在测试台上测试系统行为的测量结果:冲击测试(图12)和正弦激励测试(图10和图11)结果都示出了系统可实现的显著阻尼效果。显然,在不存在镗刀杆1的阻尼的情况下,相对于特定作业频率(即,系统的固有频率),尤其是在所示的情况下,在大约320赫兹的频率上,加速度信号的振幅将显著增加。
图12示出了概述由中央控制单元6的处理器61执行的用于驱动压电致动器34和35的步骤的流程图。所执行的方法包括从加速度计38a和38b接收71速度信号的步骤。所述信号由加速度计38a和38b直接产生并且沿着X轴和Z轴的方向获得。然后,在步骤72中,以适当的增益放大信号。然后,在步骤73中,产生驱动信号,其与刀杆1的速度成比例,能够补偿相对于镗刀杆1的纵向轴线A的扭矩Tact以及镗刀杆1上的振动。
该有源压电器件3解决方案的一个优点在于,有源压电器件的控制具有不需要执行任何类型的模型或频率响应测量(FRF)的优点。
有源压电刀具的另一个优点在于,它能够通过提高材料去除速率(MRR)来减少加工时间并改善表面质量。这在降低每个组件的加工成本和提高部件质量方面具有好处。
本文所公开主题的另一个优点在于,在进行敲击测试时,固有频率峰值降低高达80%。此外,与当前市场解决方案相比,增强的阻尼能力可以提高材料去除速率。
虽然已经依据各种特定实施方案描述了本发明的各方面,但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,在不脱离本权利要求的实质和范围的情况下,多种修改、变化和省略是可能的。此外,除非本文另外指明,否则任何过程或方法步骤的顺序或序列可根据另选的实施方案改变或重新排序。
已详细参考本公开的实施方案,其一个或多个示例在附图中示出。通过解释本公开而非限制本公开来提供每个示例。事实上,对于本领域的技术人员将显而易见的是,在不脱离本公开的范围或精神的情况下,可对本公开进行各种修改和变型。本说明书通篇对“一个实施方案”或“实施方案”或“一些实施方案”的提及意指结合实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施方案中。因此,在整篇说明书的多处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”或“在一些实施方案中”不一定是指相同的实施方案。此外,在一个或多个实施方案中,特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
当介绍各个实施方案的要素时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在意指存在要素中的一个或多个要素。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的,并且意指除列出要素外还可以存在附加要素。

Claims (23)

1.一种用于对工件进行加工作业的刀杆,其中所述刀杆具有纵向轴线并且包括:
加工刀具,所述加工刀具用于加工工件,
其中所述刀杆包括与所述加工刀具相关联的压电器件,所述压电器件包括:
第一支架;
第二支架;
与所述加工刀具相关联的至少一个加速度计,所述至少一个加速度计被构造成产生与所述刀杆沿着一个方向的速度成比例的电信号;
至少一个压电致动器,所述至少一个压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架之间;和
控制逻辑单元,所述控制逻辑单元可操作地连接到所述至少一个加速度计和所述至少一个压电致动器,其中控制逻辑单元被构造成通过与由所述至少一个加速度计检测到的速度成比例的驱动信号来驱动所述至少一个压电致动器,所述至少一个加速度计适于补偿所述刀杆上的扭矩和振动。
2.根据权利要求1所述的刀杆,其中所述至少一个压电致动器相对于所述刀杆的所述纵向轴线偏心布置。
3.根据权利要求2所述的刀杆,
其中所述压电器件包括框架,所述框架具有上部和下部,其中所述下部是螺纹的,并且刚性连接到所述加工刀具;
其中所述第一支架耦接到所述框架的所述上部,并且所述第二支架与所述框架的所述下部的螺纹接合,其中所述第二支架面向所述第一支架布置。
4.根据权利要求1所述的刀杆,其中所述压电器件包括锁定环,所述锁定环具有与所述框架的所述下部的所述螺纹接合的螺纹,以实现所述至少一个压电致动器的预加载,从而使所述至少一个压电致动器压紧在所述第一支架与所述第二支架之间。
5.根据权利要求4所述的刀杆,其中所述锁定环具有一个或多个螺纹孔和旋入所述螺纹孔的纹理,以将所述锁定环与所述框架的所述下部固定在一起。
6.根据权利要求4所述的刀杆,其中所述锁定环具有至少一个孔,以允许其旋转。
7.根据权利要求1所述的刀杆,其中所述压电器件包括:
第一压电致动器,所述第一压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架(33)之间,并且与所述刀杆的所述纵向轴线平行对准;和
第二压电致动器,所述第二压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架之间,并且与所述刀杆的所述纵向轴线平行对准。
8.根据权利要求7所述的刀杆,其中所述第一压电致动器、所述第二压电致动器和所述纵向轴线位于同一平面上。
9.根据权利要求1所述的刀杆,其中所述压电致动器包括:
第一加速度计,所述第一加速度计被布置成测量所述刀杆沿着第一轴线的加速度和速度;和
第二加速度计,所述第二加速度计被布置成测量所述刀杆沿着第二轴线的加速度和速度。
10.根据从属于权利要求8的权利要求9所述的刀杆,其中所述第一轴线平行于所述刀杆的所述纵向轴线,并且所述第二轴线垂直于所述第一轴线并且位于所述压电致动器所在的平面上。
11.根据权利要求9所述的刀杆,其中所述第一加速度计和所述第二加速度计中的每一者被布置成靠近或对应于相应压电致动器。
12.根据权利要求1所述的刀杆,
其中所述第一支架具有面向所述第二支架的表面,所述表面具有至少两个支座;
其中所述第二支架具有面向所述第一支架的表面,所述表面具有至少两个支座;并且
其中每个压电致动器的端部容纳在所述第一支架和所述第二支架的相应支座中。
13.根据权利要求12所述的刀杆,
其中所述第一支架的所述支座和所述第二支架的所述支座具有圆形或半球形形状;
其中所述第一压电致动器包括第一头部和第二头部,所述第一头部和所述第二头部具有圆形形状或半球形形状,分别容纳在所述第一支架和所述第二支架的相关支座中;
其中所述第二压电致动器包括第一头部和第二头部,所述第一头部和所述第二头部具有圆形形状或半球形形状,分别容纳在所述第一支架和所述第二支架的相关支座中。
14.根据权利要求1所述的刀杆,所述刀杆包括至少一个延伸部,所述至少一个延伸部在一端与所述框架耦接并且在另一端与另一延伸部或与所述加工刀具耦接。
15.根据权利要求1所述的刀杆,所述刀杆包括适配器,所述适配器旨在用于连接到工作机的主轴,其中所述压电器件被布置在所述适配器与所述加工刀具之间。
16.根据权利要求1所述的刀杆,其中所述刀杆是镗刀杆。
17.一种可安装在刀杆上的压电器件,所述压电器件包括:
第一支架;
第二支架;
至少一个加速度计,所述至少一个加速度计被构造成产生与所述压电器件沿着一个方向的速度成比例的电信号;
至少一个压电致动器,所述至少一个压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架之间;和
控制逻辑单元,所述控制逻辑单元可操作地连接到所述至少一个加速度计和所述至少一个压电致动器,其中控制逻辑单元被构造成通过与由所述至少一个加速度计检测到的速度成比例的驱动信号来驱动所述至少一个压电致动器,以补偿所述刀杆上的扭矩和振动。
18.根据权利要求17所述的压电器件,所述压电器件包括:
框架,所述框架具有上部和下部,其中所述下部是螺纹的并且刚性连接到所述加工刀具;
其中所述第一支架耦接到所述框架的所述上部,并且所述第二支架与所述框架的所述下部的螺纹接合,其中所述第二支架面向所述第一支架布置。
19.根据权利要求17所述的压电器件,其中所述压电器件包括锁定环,所述锁定环具有与所述框架的所述下部的所述螺纹接合的螺纹,以实现所述至少一个压电致动器的预加载,从而使所述至少一个压电致动器压紧在所述第一支架与所述第二支架之间。
20.根据权利要求17所述的压电器件,
其中所述刀杆具有纵向轴线;并且
其中所述压电器件包括:
第一压电致动器,所述第一压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架之间,并且与所述刀杆的所述纵向轴线平行对准;和
第二压电致动器,所述第二压电致动器布置在所述第一支架与所述第二支架之间,并且与所述刀杆的所述纵向轴线平行对准;
其中所述第一压电致动器、所述第二压电致动器和所述纵向轴线位于同一平面上。
21.根据权利要求17所述的压电器件,其中所述压电致动器包括:
第一加速度计,所述第一加速度计被布置成测量所述刀杆沿着第一轴线的加速度和速度;和
第二加速度计,所述第二加速度计被布置成测量所述刀杆沿着第二轴线的加速度和速度;
其中所述第一轴线平行于所述刀杆的所述纵向轴线,并且所述第二轴线垂直于所述第一轴线并且位于所述压电致动器所在的平面上。
22.一种补偿刀杆上的扭矩并阻尼所述刀杆上的振动的方法,其中所述刀杆具有纵向轴线并且包括压电器件,其中所述压电器件包括至少一个压电致动器,其中所述方法包括以下步骤:
接收所述刀杆沿着各方向的速度信号;
放大所述信号;
产生与所述刀杆的速度成比例的驱动信号,以驱动所述至少一个压电致动器,用于补偿相对于所述刀杆的纵向轴线的所述扭矩和所述刀杆上的所述振动。
23.根据权利要求22所述的方法,
其中所述压电器件包括两个压电致动器,所述两个压电致动器彼此平行并且平行于所述刀杆的所述纵向轴线布置;并且
其中所述压电器件包括两个加速度计,所述两个加速度计被构造成检测所述刀杆沿着第一轴线和第二轴线的速度,其中所述第一轴线平行于所述刀杆的所述纵向轴线,并且所述第二轴线垂直于所述第一轴线并且位于所述压电致动器所在的平面上。
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