本實用新型涉及機械技術領域,尤其涉及一種進給裝置及機床。
背景技術:
傳統(tǒng)的磨床進給裝置大多采用直線電機驅動圓柱形靜壓導軌導向(或開式矩形靜壓導軌導向),或者直線電機驅動直線滾珠/滾柱導軌導向。上述圓柱靜壓導軌進給裝置采用滑塊式承載方式,導軌大部分沒有靜壓支撐,導軌自身變形大剛性差;上述開式靜壓導軌進給裝置豎直方向單方向承載,不能承受較大的傾覆力矩,穩(wěn)定性差;上述直線直線滾柱/滾珠導軌進給裝置采用滾動摩擦原理,并具有很大的預緊力,因此摩擦力較大并且不均勻。
因此,對現有機床進給裝置進行改進。
技術實現要素:
本實用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種進給裝置及機床。
第一方面,本實用新型提供一種進給裝置,包括:進給墊板、靜壓導軌、底座墊板、節(jié)流裝置和直線電機,所述直線電機包括直線電機初級線圈和直線電機次級線圈;
所述靜壓導軌包括進給短導軌、固定長導軌以及位于所述進給短導軌上的油腔,所述油腔的出口伸向所述進給短導軌的表面,所述節(jié)流裝置連接所述油腔;所述進給墊板、所述進給短導軌和所述直線電機初級線圈固定連接,所述固定長導軌、所述底座墊板和所述直線電機次級線圈固定連接,所述直線電機初級線圈和直線電機次級線圈分別安裝在所述進給墊板上和所述底座墊板上,且所述直線電機初級線圈和直線電機次級線圈對應設置。
優(yōu)選的,還包括用于限制所述進給裝置進給的安全保護裝置。
優(yōu)選的,所述安全保護裝置包括:油缸和齒條;
所述油缸的活塞上設置有與所述齒條的齒配合的齒,所述油缸和齒條分別安裝在所述進給墊板和所述底座墊板上,所述油缸和所述齒條同向對應設置,所述節(jié)流裝置連接所述油缸的油腔。
優(yōu)選的,所述油缸和齒條均垂直于所述進給短導軌的運動方向。
優(yōu)選的,還包括光柵尺和光柵掃描元件;
所述光柵尺和光柵掃描元件分別安裝在所述進給墊板和所述固定長導軌上,所述光柵尺和光柵掃描元件均與所述進給裝置的進給方向同向且對應設置。
優(yōu)選的,所述光柵尺和光柵掃描元件的安裝方向為平行于所述進給短導軌的運動方向。
優(yōu)選的,在所述靜壓導軌的進給短導軌和固定長導軌上均設有所述油腔。
優(yōu)選的,在所述底座墊板上有一沿所述進給短導軌的運動方向設置的導向塊,在所述導向塊的上表面上設有定位凸臺,在所述進給墊板的下表面上與所述定位凸臺對應的位置設有與所述定位凸臺配合的滑道。
第二方面,本實用新型還提供一種機床,包括所述的進給裝置。
由上述技術方案可知,本實用新型進給裝置采用閉式靜壓導軌導向,導軌全面積接觸導軌自身剛度高、精度導向精度高,摩擦力較小且恒定;進給裝置采用直線電機初級線圈與直線電機次級線圈組合驅動,所述組合驅動無機械接觸、響應速度快、推力大。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型一實施例提供的一種進給裝置的主剖視圖;
圖2是本實用新型一實施例提供的一種進給裝置的靜壓導軌的導向垂直面的剖視圖;
圖3是油缸結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
圖1是本實用新型一實施例提供的一種進給裝置的主剖視圖;
圖2是本實用新型一實施例提供的一種進給裝置的靜壓導軌的導向垂直面的剖視圖。
如圖1和圖2所示的一種進給裝置,包括:進給墊板1、靜壓導軌、節(jié)流裝置13、底座墊板4和直線電機,所述直線電機包括直線電機初級線圈5和直線電機次級線圈6;
所述靜壓導軌包括進給短導軌2、固定長導軌3以及位于所述進給短導軌2上的油腔,所述油腔的出口伸向所述進給短導軌的表面,所述節(jié)流裝置13連接所述油腔;所述進給墊板1、所述進給短導軌2和所述直線電機初級線圈5固定連接,所述固定長導軌3、所述底座墊板4和所述直線電機次級線圈6固定連接,所述直線電機初級線圈5和直線電機次級線圈6分別安裝在所述進給墊板1上和所述底座墊板4上,且所述直線電機初級線圈5和直線電機次級線圈6對應設置。
圖1中示出了三對進給裝置用于為靜壓導軌供油的進油口。
本實用新型的進給裝置的摩擦力小,為了防止在斷油斷電的情況下進給裝置由于慣性產生的誤動作,還包括用于限制所述進給裝置進給的安全保護裝置。
如圖1和圖3所示,所述安全保護裝置可包括:油缸10和齒條9;
所述油缸10的活塞12上設置有與所述齒條9的齒配合的齒,所述油缸10和齒條9分別安裝在所述進給墊板1和所述底座墊板4上,所述油缸10和所述齒條9同向對應設置,所述節(jié)流裝置連接所述油缸10的油腔。
正常工作時,節(jié)流裝置給油缸10的油腔供油,彈簧11處于壓縮狀態(tài),在斷電斷油時,彈簧11伸張,油缸10的活塞12在彈簧11的作用下被頂出與齒條9嚙合,利用機械自鎖原理鎖住進給裝置,作為進給裝置的安全保護裝置。
所述油缸10和齒條9均垂直于所述進給短導軌的運動方向。
保護裝置可以使進給裝置在斷電、斷油情況下不撞刀和保護導軌不被損壞。利用機械自鎖原理自鎖的好處是:彈簧不要求很大的力,只要能復位就可以,并且自鎖可靠。
作為一種優(yōu)選實施例,還包括光柵尺7和光柵掃描元件8;
所述光柵尺7和光柵掃描元件8分別安裝在所述進給墊板1和所述固定長導軌3上,所述光柵尺7和光柵掃描元件8均與所述進給裝置的進給方向同向且對應設置。
所述光柵尺7和光柵掃描元件8的安裝方向為平行于所述進給短導軌的運動方向。光柵尺可以理解為利用光的干涉的尺子,度很高,柵距就相當于尺子的刻度,柵距一般是幾μm的距離,所以測量精度很高。
所述光柵尺7與光柵掃描元件8具有較高分辨率和精度,其原理是利用精細光柵的衍射和干涉形成位置測量移動量信號,在任何測量位置處,信號周期的位置誤差不超過信號周期(20μm)的±2%。因此,光柵尺7可確保進給裝置有較高的定位精度、重復定位精度與反差值。
在所述靜壓導軌的進給短導軌2和固定長導軌3上均設有所述油腔。形成閉式靜壓導軌。之所以形成閉式而不是開式靜壓導軌,是因為開式靜壓導軌不能承受像上的力和傾覆力矩,當有很大像上的力或傾覆力矩的情況,開式靜壓導軌就不穩(wěn)定了,甚至可能會翻,閉式靜壓導軌可以承受除了運動方向之外的各方向的力。
在所述底座墊板上有一沿所述進給短導軌的運動方向設置的導向塊,在所述導向塊的上表面上設有定位凸臺,在所述進給墊板的下表面上與所述定位凸臺對應的位置設有與所述定位凸臺配合的滑道。該裝置可以起到定位導向的作用。
由上述結構可見,所述進給墊板1、底座墊板4、進給短導軌2、固定長導軌3組成了閉式“反品”形全面積接觸靜壓導軌(如圖2所示),所述靜壓導軌起到導向作用,限制除了進給自由度之外的其他5個自由度。
本實用新型進給裝置采用閉式靜壓導軌,尤其是“反品”形靜壓導軌導向,所述靜壓導軌有三個矩形導向塊,采用集中節(jié)流控制,導軌全面積接觸導軌自身剛度高、精度導向精度高,摩擦力較小且恒定;進給裝置采用直線電機初級線圈5與直線電機次級線圈6組合驅動,所述組合驅動無機械接觸、響應速度快、推力大;進給裝置為閉環(huán)控制系統(tǒng)(閉式靜壓導軌),反饋裝置采用光柵尺7、光柵掃描元件8,大大提高了進給裝置的定位精度、重復定位精度及反差值;進給裝置的設有斷電斷油保護裝置,所述裝置基于機械自鎖原理在突然斷電及斷油情況下自動鎖緊進給裝置。
本實用新型進給裝置的工作原理為:
需要工作時,給直線電機供電,直線電機初級線圈5和直線電機次級線圈6產生磁場力,驅動直線電機初級線圈5運動,從而帶動進給墊板1和進給短導軌2運動,實現進給;在該過程中,節(jié)流裝置供油給所述靜壓導軌的油腔,使進給短導軌2和固定長導軌3之間、進給墊板1下側與固定長導軌3上側,進給短導軌2側面與底座墊板4側面之間形成液體摩擦狀態(tài),摩擦力較小且恒定。
所述的進給裝置是采用閉式“反品”形全面積靜壓導軌導向支撐,直線電機初級線圈5與直線電機次級線圈6組合驅動,光柵尺7、光柵掃描元件8定位反饋,確保進給裝置定位精確且不受溫度影響。
本實用新型進給裝置可以為外圓磨床的進給裝置。
本實用新型還提供了一種機床,包括所述的進給裝置。
由于上述已經介紹了進給裝置,請參照前述的進給裝置的描述,此處對機床不再贅述。
應當注意的是,在本實用新型的裝置的各個部件中,根據其要實現的功能而對其中的部件進行了邏輯劃分,但是,本實用新型不受限于此,可以根據需要對各個部件進行重新劃分或者組合,例如,可以將一些部件組合為單個部件,或者可以將一些部件進一步分解為更多的子部件。以上實施方式僅適于說明本實用新型,而并非對本實用新型的限制,有關技術領域的普通技術人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有等同的技術方案也屬于本實用新型的范疇,本實用新型的專利保護范圍應由權利要求限定。