高速高精直線電機雕刻的制造方法
【專利摘要】一種高速高精直線電機雕刻機，包括機床床身、X軸進給系統(tǒng)、Z軸進給系統(tǒng)、Y軸進給系統(tǒng)、橫梁和立柱；立柱緊固在機床床身上，橫梁位于立柱上，機床床身、立柱和橫梁共同構成龍門機構；X軸直線電機定子固定在機床床身上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子固定在下工作臺上，下工作臺與固定在機床床身上的X軸直線導軌滾動連接，上工作臺和下工作臺通過螺釘緊固，X軸直線電機驅(qū)動X軸直線運動，X軸防塵罩位于上工作臺和下工作臺之間，通過兩端的防塵罩安裝板安裝在機床床身上。本實用新型采用直線電機驅(qū)動，代替了旋轉(zhuǎn)電機，避免了將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動的中間機構，有效解決了機械傳動系統(tǒng)的運動間隙問題，使傳動精度大大提高；Z軸主軸選用高速電主軸，提高了加工刀具剛度和速度。
【專利說明】高速高精直線電機雕刻機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高速高精雕刻機，尤其是一種直線電機驅(qū)動的雕刻機。
【背景技術】
[0002]目前，數(shù)控雕刻機發(fā)展的主要技術為高速高精加工技術。為提高生產(chǎn)效率和精度，此類機床的關鍵部件，一是主軸，二是快速進給系統(tǒng)。高速主軸可提高鉆銑雕加工刀具的剛度和速度，此類機床主軸大都采用電主軸，轉(zhuǎn)速可達10000r/min以上。進給系統(tǒng)大都采用滾珠絲杠加線性導軌或齒輪/齒條加線性導軌配置，采用滾珠絲杠的進給方式，驅(qū)動力大；齒輪/齒條進給的速度較快，進給精度較滾珠絲杠傳動低一些；且兩者均是接觸式傳動，存在摩擦副，特別是在頻繁工作行程的絲杠或齒條工作段，運行達到一定時間后，不均勻磨損顯現(xiàn)，影響到機床的定位精度，已無法滿足數(shù)控雕刻機的發(fā)展要求。直線電機驅(qū)動進給系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的進給系統(tǒng)，避免了中間傳動機構，縮短了傳動鏈，使傳動精度和進給速度可大大提高。因此在機床制造業(yè)內(nèi)，采用直線電機取代絲杠傳動或齒輪/齒條傳動，已成為一種發(fā)展趨勢，市場空間巨大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是針對目前傳統(tǒng)雕刻機難以進一步提高加工精度和速度的問題，提供一種直線電機驅(qū)動的高速高精雕刻機結構。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0005]一種高速高精直線電機雕刻機，包括機床床身、X軸進給系統(tǒng)、Z軸進給系統(tǒng)、Y軸進給系統(tǒng)、橫梁和立柱；立柱緊固在機床床身上，橫梁位于立柱上，機床床身、立柱和橫梁共同構成龍門機構；χ軸直線電機定子固定在機床床身上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子固定在下工作臺上，下工作臺與固定在機床床身上的X軸直線導軌滾動連接，上工作臺和下工作臺通過螺釘緊固，X軸直線電機驅(qū)動X軸直線運動，X軸防塵罩位于上工作臺和下工作臺之間，通過兩端的防塵罩安裝板安裝在機床床身上；Y軸直線電機定子固定在橫梁上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子固定在Y軸工作臺即橫拖板上；電機端皮帶輪獲得動力，通過皮帶帶動安裝在滾珠絲杠上的絲杠端皮帶輪，滾珠絲杠安裝在縱拖板上，縱拖板與橫拖板上的直線導軌滾動連接，滾珠絲杠傳動驅(qū)動Z軸運動。
[0006]所述X軸、Y軸直線電機為平板型直線電機。
[0007]所述X軸工作臺與機床床身，Y軸工作臺與橫梁，Z軸工作臺與Y軸工作臺均采用滾動直線導軌連接。
[0008]本實用新型的結構特點是可以實現(xiàn)X、Y、Z三個方向的運動。Χ、Υ軸由各自對應的X、Y軸直線電機來驅(qū)動，Z方向采用伺服電機加滾珠絲杠的傳動方式驅(qū)動。所述X、Y軸直線電機可采用平板直線電機。
[0009]Χ、Υ軸運動模塊采用直線電機驅(qū)動，具有響應速度快，運行平穩(wěn)，負載大，對工作環(huán)境要求低等特點。最主要是省去了中間傳動環(huán)節(jié)，克服了傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的螺母副間隙和絲桿制造誤差問題，能夠很好的提高雕刻機的速度和精度。
[0010]Z軸采用滾珠絲杠傳動方式驅(qū)動，利用帶抱闡裝置的伺服電機可以有效鎖住失電后縱拖板自重產(chǎn)生的下墜問題；主軸頭采用高速電主軸，能夠提高雕刻機加工刀具的剛度和速度。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]本專利采用直線電機驅(qū)動，代替了旋轉(zhuǎn)電機，避免了將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動的中間機構，有效解決了機械傳動系統(tǒng)的運動間隙問題，使傳動精度大大提高；Z軸主軸選用高速電主軸，提高了加工刀具剛度和速度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所涉及的聞速聞精直線電機雕刻機的結構不意圖；
[0014]圖2為圖1的主視圖；
[0015]圖3為圖1的右視圖；
[0016]圖4為本實用新型所涉及的高速高精直線電機雕刻機在實施例中的X軸進給系統(tǒng)結構示意圖；
[0017]圖5為圖4的局部俯視圖；
[0018]圖6為本實用新型所涉及的高速高精直線電機雕刻機在實施例中的Y軸進給系統(tǒng)結構示意圖；
[0019]圖7為本實用新型所涉及的高速高精直線電機雕刻機在實施例中的Z軸進給系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖，對本實用新型所涉及的高速高精直線電機雕刻機作進一步說明。
[0021]〈實施例〉
[0022]如圖1?3所示，本實用新型設有機床床身1、X軸進給系統(tǒng)2、Z軸進給系統(tǒng)3、Y軸進給系統(tǒng)4、橫梁5和立柱6。
[0023]立柱6通過螺釘緊固在機床床身I上，橫梁5也是采用螺釘緊固的方式位于立柱6上,機床床身1、立柱6和橫梁5共同構成龍門機構。
[0024]如圖4?5所示，X軸進給系統(tǒng)2中，X軸直線電機定子251通過螺釘固定在機床床身I上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子252通過螺釘固定在下工作臺21上；上工作臺24與下工作臺21采用螺釘固連；直線電機防塵罩23通過安裝在機床床身I上的防塵罩安裝板26安裝，位于上工作臺24與下工作臺21的之間；X軸工作臺21、24與機床床身I采用滾動直線導軌22連接。
[0025]如圖6所示，Y軸進給系統(tǒng)4中，Y軸直線電機定子411通過螺釘固定在橫梁5上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子412通過螺釘固定在Y軸工作臺即橫拖板43上；橫拖板43與橫梁5采用滾動直線導軌42連接。
[0026]如圖7所示，滾珠絲杠35與Z軸工作臺即縱拖板36通過螺釘連接，絲杠端皮帶輪34與絲杠通過軸承連接，皮帶33連接電機端皮帶輪32和絲杠端皮帶輪34，電機端皮帶輪32與電機31相連，電機31帶動電機端皮帶輪32轉(zhuǎn)動，通過皮帶33傳給絲杠端皮帶輪34，帶動滾珠絲杠35轉(zhuǎn)動，帶動Z軸工作臺36上下運動?？v拖板拖板36與橫拖板43采用滾動直線導軌37連接。
[0027]X軸采用直線電機驅(qū)動X軸運動，Y軸采用直線電機驅(qū)動Y軸運動，選擇平板型直線電機具有響應速度快，運行平穩(wěn)，負載大，不需要中間運動轉(zhuǎn)換裝置的特點，定位精度高。
[0028]X軸工作臺21、24與機床床身1，Y軸工作臺43與橫梁5，Z軸工作臺36與Y軸工作臺43均采用滾動直線導軌連接，具有運動平穩(wěn)，靈敏度高，定位精度高，壽命長等特點，能夠減小系統(tǒng)自身的誤差，提高整個平臺的精度。
[0029]X、Y、Z軸三個方向分別能沿著自己的軸線運動，在高速高精直線電機雕刻機工作室，通過安裝在縱拖板上的電主軸配合三個方向的聯(lián)動，來實現(xiàn)雕刻機的雕刻功能。
[0030]本實用新型具有采用數(shù)控操作，定位精度高，加工速度快，控制簡單的特點。
【權利要求】
1.一種高速高精直線電機雕刻機，其特征在于包括機床床身(I)、X軸進給系統(tǒng)(2)、Z軸進給系統(tǒng)(3)、Y軸進給系統(tǒng)(4)、橫梁(5)和立柱(6)； 立柱(6)緊固在機床床身⑴上，橫梁(5)位于立柱(6)上,機床床身(I)、立柱(6)和橫梁(5)共同構成龍門機構； X軸直線電機定子(251)固定在機床床身(I)上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子(252)固定在下工作臺(21)上，下工作臺(21)與固定在機床床身(I)上的X軸直線導軌(22)滾動連接，上工作臺(24)和下工作臺(21)通過螺釘緊固，X軸直線電機驅(qū)動X軸直線運動，X軸防塵罩(23)位于上工作臺(24)和下工作臺(21)之間，通過兩端的防塵罩安裝板(26)安裝在機床床身(I)上；￥軸直線電機定子(411)固定在橫梁(5)上，X軸直線電機轉(zhuǎn)子(412)固定在Y軸工作臺即橫拖板(43)上；電機端皮帶(32)輪獲得動力，通過皮帶(33)帶動安裝在滾珠絲杠(35)上的絲杠端皮帶輪(34)，滾珠絲杠安裝在縱拖板(36)上，縱拖板(36)與橫拖板(43)上的直線導軌(37)滾動連接，滾珠絲杠(35)傳動驅(qū)動Z軸運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的高速高精直線電機雕刻機，其特征在于所述X軸、Y軸直線電機為平板型直線電機。
3.根據(jù)權利要求1所述的高速高精直線電機雕刻機，其特征在于所述X軸工作臺(21)、(24)與機床床身(1)，Y軸工作臺(43)與橫梁(5)，Z軸工作臺(36)與Y軸工作臺(43)均采用滾動直線導軌連接。
【文檔編號】B44B1/06GK204184107SQ201420594584
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權日:2014年10月15日
【發(fā)明者】徐愛國, 徐劍, 徐增豪 申請人:浙江昌煜機械制造有限公司, 上海理工大學