本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，包括W軸箱體、電主軸、主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊，其中：主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊均設(shè)置在W軸箱體內(nèi)；電主軸安裝在主軸箱體內(nèi)；直線電機(jī)安裝在主軸箱體下方，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸箱體；導(dǎo)軌滑塊安裝在W軸箱體內(nèi)部的左右兩側(cè)；主軸箱體的左右兩側(cè)和上側(cè)設(shè)置有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滑塊配合，主軸箱體通過直線導(dǎo)軌在導(dǎo)軌滑塊的限位下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、高精度等特點(diǎn)，適用于狹小空間進(jìn)行高頻往復(fù)進(jìn)給加工。適用于狹小空間進(jìn)行高頻往復(fù)進(jìn)給加工。適用于狹小空間進(jìn)行高頻往復(fù)進(jìn)給加工。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及機(jī)床加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置。
技術(shù)介紹
[0002]給進(jìn)加工裝置是機(jī)床加工領(lǐng)域的核心裝置，給進(jìn)加工裝置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、加速度、精度等都是影響加工結(jié)果的重要考慮因素。現(xiàn)有的給進(jìn)加工裝置的加工精度、裝配效率、整體剛性、密封性等方面不能完全滿足用戶需求。
[0003]專利文獻(xiàn)為CN110280789A的專利技術(shù)專利公開了一種具有法向移動(dòng)軸的雙擺頭裝置及其控制方法，該裝置W軸內(nèi)的電機(jī)根據(jù)機(jī)床反饋的補(bǔ)償信號(hào)，通過絲杠帶動(dòng)電主軸做微量法向直線運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)加工誤差的快速精確補(bǔ)償。但是該裝置的W軸采用伺服電機(jī)+滾珠絲杠傳動(dòng)，絲杠和螺母在長時(shí)間工作后出現(xiàn)磨損，在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)不可避免的出現(xiàn)方向間隙的問題，影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的精度。
[0004]專利文獻(xiàn)為CN110355749A的專利技術(shù)專利公開了一種直驅(qū)型加工機(jī)器人，該加工機(jī)器人采用直線電機(jī)和直驅(qū)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)擺臂的方式替代十字滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，由伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母，進(jìn)實(shí)現(xiàn)電主軸的升降運(yùn)動(dòng)，具有小巧、靈活高精度的特點(diǎn)。但是該加工機(jī)器人直線電機(jī)僅用于水平方向的直線運(yùn)動(dòng)，其直線電機(jī)體積較大，行程長，無法滿足狹小空間的使用要求。而且該加工機(jī)器人的末端電主軸同樣采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，需要電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、軸承、軸承座等多個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，整體結(jié)構(gòu)偏長，使得電主軸端面到旋轉(zhuǎn)中心的距離較大，容易產(chǎn)生變形，影響加工精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)的目的是提供一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置。
[0006]根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，包括W軸箱體、電主軸、主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊，其中：
[0007]主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊均設(shè)置在W軸箱體內(nèi)；
[0008]電主軸安裝在主軸箱體內(nèi)；
[0009]直線電機(jī)安裝在主軸箱體下方，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸箱體；
[0010]導(dǎo)軌滑塊安裝在W軸箱體內(nèi)部的左右兩側(cè)；
[0011]主軸箱體的左右兩側(cè)和上側(cè)設(shè)置有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滑塊配合，主軸箱體通過直線導(dǎo)軌在導(dǎo)軌滑塊的限位下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0012]優(yōu)選地，所述直線電機(jī)包括直線電機(jī)線圈和直線電機(jī)磁路，所述直線電機(jī)線圈設(shè)置在W軸箱體內(nèi)部的底部，直線電機(jī)磁路設(shè)置在直線電機(jī)線圈上，直線電機(jī)磁路和直線電機(jī)線圈之間的間隙通過直線電機(jī)線圈的安裝面調(diào)整。
[0013]優(yōu)選地，所述主軸箱體內(nèi)安裝有電主軸。
[0014]優(yōu)選地，還包括導(dǎo)軌鉗制器，所述導(dǎo)軌鉗制器設(shè)置在W軸箱體內(nèi)部上方，并與主軸
箱體上側(cè)的直線導(dǎo)軌配合連接，當(dāng)直線電機(jī)停止工作時(shí)，導(dǎo)軌鉗制器夾緊所述直線導(dǎo)軌。
[0015]優(yōu)選地，還包括光柵和光柵讀數(shù)頭，所述光柵通過光柵安裝支架固定在主軸箱體上方；所述光柵讀數(shù)頭安裝在W軸箱體內(nèi)部上方。
[0016]優(yōu)選地，還包括撞塊和硬限位裝置，所述撞塊固定在主軸箱體上，并靠近所述光柵；所述硬限位裝置安裝在W軸箱體內(nèi)部，并與所述撞塊相對。
[0017]優(yōu)選地，還包括導(dǎo)軌壓塊，所述導(dǎo)軌壓塊安裝在主軸箱體左右側(cè)面和上側(cè)面。
[0018]優(yōu)選地，所述W軸箱體后面用W軸箱體后蓋密封，W軸箱體上下用W軸箱體蓋板密封，W軸箱體后蓋、W軸箱體蓋板和W軸箱體之間安裝有密封圈。
[0019]優(yōu)選地，在W軸箱體前側(cè)安裝密封法蘭，和箱體蓋板連接處用密封墊密封，在密封法蘭上安裝特康圈。
[0020]優(yōu)選地，所述主軸箱體的前側(cè)安裝有主軸套筒，在W軸箱體移動(dòng)時(shí)主軸套筒與特康圈接觸。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下的有益效果：
[0022]1、本專利技術(shù)采用直線電機(jī)直驅(qū)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，相對于傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)方式，動(dòng)態(tài)響速度快，推力大，解決了負(fù)載較大的情況下，加速度較小，往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率低的問題，滿足高頻往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的加工需求。
[0023]2、本專利技術(shù)采用直線電機(jī)直驅(qū)傳動(dòng)屬于非接觸式，避免機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)本身的摩擦和變形影響，解決了伺服電機(jī)+滾珠絲杠傳動(dòng)過程中存在的反向間隙問題，提高加工裝置的重復(fù)定位精度，同時(shí)傳動(dòng)零件大大減少，可以提高加工裝置的裝配效率。
[0024]3、本專利技術(shù)支撐方式采用側(cè)面支撐的形式，即直線電機(jī)安裝在主軸箱體下方，導(dǎo)軌滑塊安裝在主軸箱體兩側(cè)面，可以利用工作時(shí)直線電機(jī)線圈和磁軌之間存在較大的吸引力導(dǎo)致的主軸端面上翹變形來抵消由重力引起的整體下移變形，減小了加工裝置本身變形的影響，提高加工精度，同時(shí)導(dǎo)軌滑塊能夠更加靠近驅(qū)動(dòng)裝置，支撐效果更好，提高了加工裝置的整體剛性。
[0025]4、本專利技術(shù)加工裝置整體采用上下堆疊的結(jié)構(gòu)，即主軸箱下方安裝直線電機(jī)，中間側(cè)面安裝兩導(dǎo)軌滑塊，主軸箱里裝有電主軸，主軸箱體上方布置一個(gè)導(dǎo)軌和導(dǎo)軌鉗制器組合，中間安裝光柵，側(cè)面安裝撞塊和硬限位等零件，使得整體結(jié)構(gòu)非常短小緊湊，能夠縮短電主軸端面距離旋轉(zhuǎn)中心距離，減小加工過程中由于刀具懸伸過長導(dǎo)致的變形，提高了加工裝置的整體剛度和加工精度。
[0026]5、本專利技術(shù)加工裝置前端在密封法蘭里安裝特康圈，然后用防水板壓緊，通過控制防水板與主軸套筒的間隙，能夠擋住大部分水進(jìn)入主軸箱體內(nèi)部，避免水流直接沖擊特康圈，同時(shí)能夠防止鐵屑等劃傷特康圈。利用特康圈實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件密封，可以擋住重防水板與主軸套筒間隙流入的少量水，減小高頻往復(fù)移動(dòng)過程中的摩擦阻力，提高了加工裝置的定位精度。通過防水壓板與特康圈的組合方式進(jìn)行移動(dòng)部件的密封，能夠有效解決移動(dòng)部件難以密封導(dǎo)致加工裝置容易漏水的問題。
附圖說明
[0027]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本專利技術(shù)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0028]圖1為直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置的正面示意圖。
[0029]圖2為直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置的側(cè)面剖視圖。
[0030]圖3為直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置的蓋板和主軸箱體之間的結(jié)構(gòu)放大圖。
[0031]圖中示出：
[0032]1?
W軸箱體
[0033]2?
直線電機(jī)線圈
[0034]3?
直線電機(jī)磁路
[0035]4?
滑塊墊片
[0036]5?
滑塊
[0037]6?
第一直線導(dǎo)軌
[0038]7?
第一導(dǎo)軌壓塊
[0039]8?
主軸箱體
[0040]9?
電主軸
[0041]10
?
撞塊
[0042]11
?
硬限位
[0043]12
?
光柵安裝支架
[0044]13
?
光柵
[0045]14光柵讀數(shù)頭
[0046]15
?
導(dǎo)軌鉗制器
[0047]16
?
導(dǎo)軌鉗制器墊片
[0048]17
?
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，其特征在于，包括W軸箱體、電主軸、主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊，其中：主軸箱體、直線電機(jī)、導(dǎo)軌滑塊均設(shè)置在W軸箱體內(nèi)；電主軸安裝在主軸箱體內(nèi)；直線電機(jī)安裝在主軸箱體下方，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸箱體；導(dǎo)軌滑塊安裝在W軸箱體內(nèi)部的左右兩側(cè)；主軸箱體的左右兩側(cè)和上側(cè)設(shè)置有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滑塊配合，主軸箱體通過直線導(dǎo)軌在導(dǎo)軌滑塊的限位下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述直線電機(jī)包括直線電機(jī)線圈和直線電機(jī)磁路，所述直線電機(jī)線圈設(shè)置在W軸箱體內(nèi)部的底部，直線電機(jī)磁路設(shè)置在直線電機(jī)線圈上，直線電機(jī)磁路和直線電機(jī)線圈之間的間隙通過直線電機(jī)線圈的安裝面調(diào)整。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述主軸箱體內(nèi)安裝有電主軸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高頻進(jìn)給加工裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)軌鉗制器，所述導(dǎo)軌鉗制器設(shè)置在W軸箱體內(nèi)部上方，并與主軸箱體上側(cè)的直線導(dǎo)軌配合連接，當(dāng)直線電機(jī)停止工作時(shí)，導(dǎo)軌鉗制器夾緊所述直線導(dǎo)軌。5.根據(jù)權(quán)利要求1所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王宇晗，鐘磊，陳遠(yuǎn)芳，
申請(專利權(quán))人：上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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