專利名稱：一種機床靜壓導軌直線電機進給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機床靜壓導軌直線電機進給裝置，解決現(xiàn)存機床進 給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難調(diào)整、剛性差、重復(fù)定位精度差、進給精度差、難 維護的問題，該裝置主要用于各種數(shù)控機床進給系統(tǒng)，特別是磨床進給 系統(tǒng)，屬制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的數(shù)控機床進給裝置釆用伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿(或梯形絲桿)
進給，導軌采用滾珠直線導軌或一般"v"" — "滑動導軌。這種進給裝
置存在以下問題1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜；2、傳動誤差大；3、進給靈敏度差；4、 抗振性能差;5、剛性差；6、絲桿、螺母易磨損；7、傳動系統(tǒng)誤差難 以補償一致；8、裝配精度高、難裝配。因此，對現(xiàn)有數(shù)控機床進給系 統(tǒng)及裝置加以改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有數(shù)控機床進給系統(tǒng)及裝置的不足提供 一種結(jié)構(gòu)簡單、無機械傳動、進給精度高、無磨損、高剛性、高靈敏度 的機床靜壓導軌直線電機進給裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的機床靜壓導軌直線電機進給 裝置，包括上墊板和下墊板，所述的上墊板和下墊板之間采用靜壓導軌 滑動，在所述的兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板上安裝有直線電機初級 線圈，在所述的上墊板上安裝有與所述的直線電機初級線圈對應(yīng)的直線 電機次級線圈，或在所述的兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板上安裝有直 線電機次級線圈，在所述的上墊板上安裝有與所述的直線電機次級線圈 對應(yīng)的直線電機初級線圈，所述的直線電機初級線圈和所述的直線電機 次級線圈之間留有0. 1-1毫米間隙，所述的上墊板和下墊板之間采用光 柵掃描單元、光柵刻度尺和電感式傳感器進行精密進給和定位控制。
所述的靜壓導軌是在所述的下墊板上安裝有4個靜壓導軌支承座，
在所述的4個靜壓導軌支承座上安裝有2根圓柱靜壓導軌，在所述的圓 柱靜壓導軌上安裝有4個靜壓軸承，所述的靜壓軸承通過與它聯(lián)接的軸 承座與所述的上墊板聯(lián)接。
所述的靜壓導軌是矩形、平面形和/或"V"形。
所述的光柵掃描單元安裝在所述的上墊板上，所述的光柵刻度尺和 電感式傳感器安裝在所述的下墊板上。
釆用上述技術(shù)方案的機床靜壓導軌直線電機進給裝置，設(shè)計一種圓 柱靜壓導軌，直線電機組成的進給裝置，由控制系統(tǒng)通過光柵控制進給
3速度、加速度、精度和位置，實現(xiàn)高精度、高剛性和高靈敏度進給，該 進給裝置通電后，在磁場的作用下，產(chǎn)生推力，其推力可推動上墊板相 對下墊板之間產(chǎn)生位移，位移的速度、加速度、位移量、位移的位置均 通過光柵加以控制。在上墊板上安裝砂輪或刀具，則構(gòu)成砂輪精密進給
系統(tǒng)或刀具精密進給系統(tǒng)。本發(fā)明采用2根圓柱軸、4個靜壓軸承，組 成的靜壓導軌，在外界壓力油進入進油通道后，油液經(jīng)過軸承外表面和 套筒組成的節(jié)流器，然后進入油腔，產(chǎn)生靜壓，在靜壓力的作用下軸承 聯(lián)同上墊板一起浮起，使軸承和圓柱不產(chǎn)生金屬接觸。
本發(fā)明的工作原理是液體靜壓支承原理，電磁場工作原理、光電 控制原理三種原理的綜合技術(shù)，經(jīng)過設(shè)計組成一個進給裝置，按照上述 結(jié)構(gòu)工作原理設(shè)計制作進給系統(tǒng)解決了原機床進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配 難度大、復(fù)定位精度差、靈敏度低、抗振性能差、剛性差的問題，提高 了機床進給系統(tǒng)剛度、靈敏度、精度。
本發(fā)明的顯著特點是
1、 設(shè)有由支座，圓柱(導軌)、軸承(靜壓)、油路組成的靜壓導軸， 實現(xiàn)了無金屬接觸、無磨損、高剛性、高靈敏度、由于油路是密封的不 易產(chǎn)生油水混合，提高了進給系統(tǒng)的精度和剛性。
2、 設(shè)置于靜壓導軌中間下墊板上的直線電機初級線圈和上墊板上的 直線電機次級線圈，在初級線圈和次級線圈之間留有0. 1-1毫米間隙， 直線電機通電后在磁場的作用下產(chǎn)生推動力，該力的傳遞無機械傳動、 無磨損、效率高、反饋速度快、加速度大，是其他進給裝置無法比擬的。
3、 由掃描單元、光柵刻度尺、電感式傳感器組成的光柵控制裝置，
對直線電機進給速度、加速度和位置可進行精密控制，大大提高了進給 系統(tǒng)精度，重復(fù)定位精度和可靠性。
綜上所述，本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單、無機械傳動、進給精度高、無 磨損、高剛性、高靈敏度的機床靜壓導軌直線電機進給裝置。


圖1是本發(fā)明的軸向結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的徑向結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的圓柱靜壓導軌結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護 范圍并不局限于實施例所描述的范圍。
本發(fā)明采用靜壓軸承支承，直線電機驅(qū)動、光柵控制組成的進給系
統(tǒng)。從圖1、圖2和圖3可以看出，在機床進給的床身上安裝有下墊板 1，在下墊板1上安裝有4個靜壓導軌支承座2，在4個靜壓導軌支承座 2上安裝有2根圓柱靜壓導軌5，在圓柱靜壓導軌5上安裝有4個靜壓 軸承6，靜壓軸承6通過與它聯(lián)接的軸承座與上墊板7聯(lián)接。在兩根圓 柱靜壓導軌5之間的下墊板1上安裝有直線電機初級線圈3，在上墊板
47上安裝有與直線電機初級線圈3對應(yīng)的直線電機次級線圈4，在直線 電機初級線圈3和直線電機次級線圈4之間保留有0. 1-1毫米間隙。在 上墊板7的側(cè)面安裝有光柵掃描單元8，在下墊板1的側(cè)面安裝有與光 柵掃描單元8對應(yīng)的光柵刻度尺9和電感式傳感器10。
從圖1、圖2和圖3可以看出，上墊板7和下墊板1之間采用光柵 掃描單元8、光柵刻度尺9和電感式傳感器10進行精密進給和定位控制。 直線電機初級線圈3和直線電機次級線圈4之間有0. 1-1毫米的間隙， 直線電機通電后，在直線電機初級線圈3和直線電機次級線圈4之間產(chǎn) 生電磁場，電磁場的推力作用在上墊板7和下墊板1的圓柱靜壓導軌5 和靜壓軸承6上，使上墊板7相對下墊板1產(chǎn)生位移(相對運動)，位 移的速度和距離長短由光柵控制。該進給裝置由直線電機直接驅(qū)動、無 任何變速裝置和機械傳動裝置，無傳動誤差和機械傳動摩擦，實現(xiàn)了零 傳動。該進給裝置采用靜壓支承，4個靜壓軸承6在外界經(jīng)靜壓進油11 和靜壓回油12供給高壓油后，壓力油經(jīng)節(jié)流器進入靜壓軸承6的軸承 油腔，在靜壓作用下靜壓軸承6在圓柱靜壓導軌5上浮起，使圓柱靜壓 導軌5和靜壓軸承6之間產(chǎn)生一層壓力油膜，這層油膜將靜壓軸承6和 圓柱靜壓導軌5隔開，使圓柱靜壓導軌5和靜壓軸承6之間不發(fā)生金屬 接觸，這樣靜壓軸承6和圓柱靜壓導軌5不發(fā)生磨損，由于油的阻尼小， 進給靈敏度高，該進給裝置采用光柵控制進給位置、速度、加速度和距 離，提高了進給精度、速度和重復(fù)定位精度。
靜壓導軌可以是矩形、平面形和/或"V"形，直線電機次級線圈4 可以安裝在下墊板1上，直線電機初級線圈3可以安裝在上墊板7上。
權(quán)利要求
1、一種機床靜壓導軌直線電機進給裝置，包括上墊板(7)和下墊板(1)，其特征在于所述的上墊板(7)和下墊板(1)之間采用靜壓導軌滑動，在所述的兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板(1)上安裝有直線電機初級線圈(3)，在所述的上墊板(7)上安裝有與所述的直線電機初級線圈(3)對應(yīng)的直線電機次級線圈(4)，或在所述的兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板(1)上安裝有直線電機次級線圈(4)，在所述的上墊板(7)上安裝有與所述的直線電機次級線圈(4)對應(yīng)的直線電機初級線圈(3)，所述的上墊板(7)和下墊板(1)之間采用光柵掃描單元(8)、光柵刻度尺(9)和電感式傳感器(10)進行精密進給和定位控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床靜壓導軌直線電機進給裝置，其特征 在于所述的靜壓導軌是在所述的下墊板(l)上安裝有4個靜壓導軌支 承座(2)，在所述的4個靜壓導軌支承座(2)上安裝有2根圓柱靜壓導軌 (5)，在所述的圓柱靜壓導軌(5)上安裝有4個靜壓軸承(6)，所述的靜 壓軸承(6)通過與它聯(lián)接的軸承座與所述的上墊板(7)聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床靜壓導軌直線電機進給裝置，其特征 在于所述的靜壓導軌是矩形、平面形和/或"V"形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的機床靜壓導軌直線電機進給裝置， 其特征在于所述的光柵掃描單元(8)安裝在所述的上墊板(7)上，所述 的光柵刻度尺(9)和電感式傳感器(10)安裝在所述的下墊板(1)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機床靜壓導軌直線電機進給裝置，包括上墊板(7)和下墊板(1)，上墊板(7)和下墊板(1)之間采用靜壓導軌滑動，在兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板(1)上安裝有直線電機初級線圈(3)，在上墊板(7)上安裝有與直線電機初級線圈(3)對應(yīng)的直線電機次級線圈(4)，或在兩根圓柱靜壓導軌之間的下墊板(1)上安裝有直線電機次級線圈(4)，在上墊板(7)上安裝有與直線電機次級線圈(4)對應(yīng)的直線電機初級線圈(3)，上墊板(7)和下墊板(1)之間采用光柵掃描單元(8)、光柵刻度尺(9)和電感式傳感器(10)進行精密進給和定位控制。本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單、無機械傳動、進給精度高、無磨損、高剛性、高靈敏度的機床靜壓導軌直線電機進給裝置。
文檔編號B24B47/20GK101508081SQ200910042920
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者胡惜時 申請人:胡惜時