一種數(shù)控臥式鏜床的制作方法
【專利摘要】一種數(shù)控臥式鏜床，一種數(shù)控臥式鏜床，包括X軸床身、Y軸底座、Z軸立柱、直線電機，X軸中心尾架連接在X軸床身上，Y軸工作臺連接在Y軸底座上，Z軸立柱固定安裝在X軸床身上，Y軸底座下面設置有X軸直線導軌，所述X軸直線導軌滑塊可滑動地嵌入在X軸床身上的X軸直線導軌上，本實用新型的有益效果：不僅有效地提高了加工精度與加工速度，而且簡化鏜床的整體結構、提高了鏜床的壽命，減小了維護成本，使其更適用于高精度的加工的場合。
【專利說明】
一種數(shù)控臥式鏜床
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種數(shù)控加工機床，具體涉及一種數(shù)控臥式鏜床?！颈尘凹夹g】
[0002] 所謂數(shù)控機床，即數(shù)字控制機床(Computer numerical contro 1 machine tools)，是一種安裝了自動化控制系統(tǒng)的機床。與普通機床相比較，數(shù)控機床帶有數(shù)控系統(tǒng) (程序控制系統(tǒng))，它可以按照事先編制的程序實現(xiàn)自動化加工過程，而普通機床卻沒有該特性。數(shù)控的機床的全面使用，可以降低工人的勞動強度，減少工裝和用工成本，能夠縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，有利于企業(yè)對市場需求做出快速反應。除此之外，隨著科技的進步，信息化技術不斷完善，F(xiàn)MC(柔性制造單元)、FMS(柔性制造系統(tǒng))以及CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))技術得到越來越廣泛的應用。機床數(shù)控化是運用上述技術實現(xiàn)企業(yè)信息化改造的基礎，數(shù)控技術已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術。
[0003]在電子技術快速而廣泛運用的背景下，數(shù)控機床得到了廣泛的應用這大大提高了加工的效率對于機械制造行業(yè)自動化程度的提升有著巨大的推動作用。
[0004]現(xiàn)有技術中，一般的數(shù)控臥式鏜床采用絲桿驅動的方式，但是絲桿驅動本身具有一系列問題，如:長度限制、機械間隙、磨擦、扭曲等等。
[0005]因此，需要為數(shù)控臥式鏜床選用一種新的驅動方式，并使驅動電機與數(shù)控臥式鏜床能夠緊密結合，減少故障的發(fā)生?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提出一種數(shù)控臥式鏜床，其能提高數(shù)控臥式鏜床的加工精度、有效地降低故障的發(fā)生。
[0007]本實用新型采取如下技術方案:
[0008]—種數(shù)控臥式鏜床，包括X軸床身、Y軸底座、Z軸立柱、直線電機、X軸中心尾架連接在X軸床身上，Y軸工作臺連接在Y軸底座上，Z軸立柱固定安裝在X軸床身上，X軸光柵安裝在 X軸床身的側面，Z軸光柵安裝在Z軸立柱側面，Y軸光柵安裝在Y軸底座側面，Y軸底座下面設置有X軸直線導軌，所述X軸直線導軌滑塊可滑動地嵌入在X軸床身上的X軸直線導軌上;X軸直線電機定子安裝在X軸床身上，X軸直線電機動子安裝在Y軸底座上；
[0009]Z軸直線導軌固定安裝在Z軸立柱上，Z軸直線導軌滑塊固定安裝在Z軸滑臺上，Z軸直線導軌滑塊可滑動地嵌入在Z軸直線導軌上，Z軸直線電機定子安裝在Z軸立柱上，Z軸直線電機動子安裝在Z軸滑臺上。
[0010]本實用新型的有益效果為:本實用新型通過直線電機直接驅動Y軸、Z軸兩個方向的運動，通過設置導軌和導軌滑塊相配合的方式實現(xiàn)了負載的精確移動，取代了傳統(tǒng)方式中旋轉電機加絲桿的驅動方式，從而不僅有效地提高了加工精度與加工速度，而且簡化鏜床的整體結構、提高了鏜床的壽命，減小了維護成本，使其更適用于高精度的加工的場合。
[0011]由于直線電機具有推力強、損耗低、時間常數(shù)小、響應快、具有效率高、輸出力矩大、體積小，易于控制等特點，極大地提高了數(shù)控臥式鏜床進給系統(tǒng)的快速響應性和運動精度?！靖綀D說明】
[0012]圖1為本實用新型的立體結構總體示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的X軸床身的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的Y軸底座的側視結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型的Y軸底座的仰視結構示意圖；
[0016]圖5為本實用新型的Z軸立柱的結構示意圖；
[0017]圖6為本實用新型的Z軸滑臺的結構示意圖；
[0018]圖7為本實用新型的直線電機的結構示意圖；
[0019]圖8為圖7的截面圖；
[0020]圖9為磁極安裝結構示意圖；[0021 ]圖10為本實用新型的直線電機安裝簡圖；[〇〇22]圖11為傳統(tǒng)滾珠絲杠式直線電機示意圖；[〇〇23]圖12為本實用新型直線電機立體結構示意圖。
[0024]圖中:[〇〇25]1、X軸床身；2、Y軸底座;3、Z軸立柱;4、Z軸滑臺；5、X軸中心尾架;6、Z軸直線電機定子;7、Z軸直線電機動子;8、X軸直線電機定子;9、X軸直線電機動子；10、Y軸工作臺；11、X軸光柵；12、Z軸光柵；13、Y軸光柵；14、Z軸直線導軌；15、Z軸直線導軌滑塊；16、X軸直線導軌； 17、X軸直線導軌滑塊;81、磁極;91、固定板;92、直線電機電樞;93、冷卻系統(tǒng)進出口； 94、電源線;95、工作臺；111、絲杠；112、螺母；113、伺服座；114、聯(lián)軸器；115、減速器；116、伺服電機;121、直線電機定子;122、直線電機動子;123、光柵?！揪唧w實施方式】
[0026]如圖1至圖6所示，一種數(shù)控臥式鏜床，包括X軸床身1、Y軸底座2、Z軸立柱3，X軸中心尾架5連接在X軸床身1上。[〇〇27]如圖12所示，為本實用新型的直線電機立體結構，其包括，直線電機定子121、直線電機動子122、光柵123。
[0028]傳統(tǒng)的電機的結構，如圖11所示，其包括，絲杠111、螺母112、伺服座113、聯(lián)軸器 114、減速器115、伺服電機116,伺服電機116提供動力，依靠絲杠111和螺母112的配合傳遞進給，由于絲桿111和絲桿軸承之間存在著間隙，導致傳統(tǒng)的絲杠電機的精確度不高。
[0029]圖2所示，在X軸床身1的中間設置有X軸直線電機定子8，在其兩側固定有X軸直線導軌16,在X軸直線導軌16的一側固定有X軸光柵11。光柵尺是最常用的直線位置檢測裝置。 光柵尺也叫直線光柵，是一種高精度的位置傳感器，本實施例中采用的光柵是計量光柵。導軌的一側分別安裝有光柵光柵的作用是保證進給精度。
[0030]圖3和圖4所示，在Y軸底座2上固定有Y軸工作臺10,在Y軸底座2的一側固定有Y軸光柵13，Y軸底座2下的兩側固定有X軸直線導軌滑塊17，
[0031]Y軸底座2的中間固定X軸直線電機動子9。
[0032]直線電機的動子上連接有電源線。
[0033]X軸直線導軌滑塊17可滑動地嵌入在X軸直線導軌16上，通過X軸直線電機動子9和 X軸直線電機定子8之間產(chǎn)生的磁力，實現(xiàn)X軸直線導軌滑塊17在X軸直線導軌16上的滑動。
[0034]圖5所示，在Z軸立柱3的縱向上固定有Z軸直線導軌14,在兩個Z軸直線導軌14之間固定有Z軸直線電機定子6,在Z軸直線導軌14的一側固定有Z軸光柵12。
[0035]圖6所示，Z軸滑臺4的底面上的兩側設置有Z軸直線導軌滑塊15,在兩個Z軸直線導軌滑塊15之間固定有Z軸直線電機動子7。
[0036]Z軸直線導軌滑塊15可滑動地嵌入在Z軸直線導軌14上，依靠Z軸直線電機定子6和 Z軸直線電機動子7之間產(chǎn)生的磁力，實現(xiàn)Z軸直線導軌滑塊15在Z軸直線導軌14上的滑動。
[0037]本實施例中的直線電機的結構，如圖7至圖9所示，以X軸直線電機動子9為例子，包括固定板91、直線電機電樞92、冷卻系統(tǒng)進出口 93、電源線94。[〇〇38] X軸直線電機定子8主要包括磁極81，磁極81選用高性能釹鐵硼稀土永磁材料作為永磁體，其磁密度強，退磁曲線在一定范圍內(nèi)呈直線，價格低廉，永磁體材料按磁極交替排列在底板上，用樹脂粘貼牢固。
[0039]由于直線電機的定子、動子等發(fā)熱部件一般需要安裝在機床工作臺和導軌之間， 這里正是機床的中間部分，散熱條件差。過大的熱量不僅會影響機床的加工精度，而且還限制了直線電動機的推力發(fā)揮，影響高速機床的工作性能。
[0040]在工作時，直線電機動子中含有冷卻管路，冷卻管路有冷卻管路進口和出口，如冷卻系統(tǒng)進出口 93，在進口通入冷卻水或冷卻油，用水冷或油冷的方式，通過冷卻液循環(huán)帶走熱量，進行強制散熱，吸完熱量后冷卻水或冷卻油在出口流出，具有良好的效果。
[0041]本實用新型在工作時，當發(fā)出運動指令，X軸方向上與Z軸方向上安裝的直線電機便開始工作。
[0042]由于直線電機的定子和動子通入相應的電流，產(chǎn)生電樞行波磁場，與磁極永磁體磁場相互作用，推動電樞運動。[〇〇43] X軸直線導軌滑塊17負載Y軸底座2在X軸直線導軌16上的滑動。
[0044]Z軸直線導軌滑塊15負載Z軸滑臺4在Z軸直線導軌14上的滑動。
[0045]本實用新型與現(xiàn)有技術中X、Z軸方向上用伺服電機和絲桿的驅動模式相比，消除了絲桿和絲桿軸承的間隙，變成零間隙，用海德漢光柵控制進給量達至lj〇.lum，使加工工件保證在lum以內(nèi)，而采用伺服電機和絲桿的驅動時，加工工件只能保證在2um以內(nèi)。
【主權項】
1.一種數(shù)控臥式鏜床，包括X軸床身(1)、Y軸底座(2)、Z軸立柱(3)、直線電機，X軸中心 尾架(5)連接在X軸床身(1)上，Y軸工作臺(10)連接在Y軸底座(2)上，Z軸立柱(3)固定安裝 在X軸床身(1)上，X軸光柵(11)安裝在X軸床身(1)的側面，Z軸光柵(12)安裝在Z軸立柱(3) 側面，Y軸光柵(13)安裝在Y軸底座(2)側面，其特征在于:Y軸底座(2)下面設置有X軸直線導軌(16)，在X軸床身(1)上的X軸直線導軌(16)上嵌入 有可滑動的X軸直線導軌滑塊(17)，X軸直線電機定子(8)安裝在X軸床身(1)上，X軸直線電機動子(9)安裝在Y軸底座(2) 上；Z軸直線導軌(14)固定安裝在Z軸立柱(3)上，Z軸直線導軌滑塊(15)固定安裝在Z軸滑 臺(4)上，Z軸直線導軌滑塊(15)可滑動地嵌入在Z軸直線導軌(14)上，Z軸直線電機定子(6) 安裝在Z軸立柱(3)上，Z軸直線電機動子(7)安裝在Z軸滑臺(4)上。2.如權利要求1所述的一種數(shù)控臥式鏜床，其特征在于:所述Z軸滑臺上安裝電主軸。3.如權利要求1所述的一種數(shù)控臥式鏜床，其特征在于:所述直線電機定子和動子之間 設置有用于保持氣隙的固定板，所述氣隙的間隙在1皿1±0.1皿1之間。4.如權利要求1所述的一種數(shù)控臥式鏜床，其特征在于:所述直線電機的動子上連接有 電源線。5.如權利要求1所述的一種數(shù)控臥式鏜床，其特征在于:所述直線電機的動子中的含有 冷卻管路，所述冷卻管路的一端為進口，另一端為出口。
【文檔編號】B23Q1/25GK205599980SQ201620190990
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】馮仲倫
【申請人】無錫中倫精密機床設備制造有限公司