高速高精直線電機(jī)雕刻的制造方法
【專利摘要】一種高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)，包括機(jī)床床身、X軸進(jìn)給系統(tǒng)、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)、橫梁和立柱；立柱緊固在機(jī)床床身上，橫梁位于立柱上，機(jī)床床身、立柱和橫梁共同構(gòu)成龍門機(jī)構(gòu)；X軸直線電機(jī)定子固定在機(jī)床床身上，X軸直線電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在下工作臺上，下工作臺與固定在機(jī)床床身上的X軸直線導(dǎo)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(jī)驅(qū)動X軸直線運(yùn)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(jī)床床身上。本實(shí)用新型采用直線電機(jī)驅(qū)動，代替了旋轉(zhuǎn)電機(jī)，避免了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動的中間機(jī)構(gòu)，有效解決了機(jī)械傳動系統(tǒng)的運(yùn)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(jī)雕刻機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高速高精雕刻機(jī)，尤其是一種直線電機(jī)驅(qū)動的雕刻機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，數(shù)控雕刻機(jī)發(fā)展的主要技術(shù)為高速高精加工技術(shù)。為提高生產(chǎn)效率和精度，此類機(jī)床的關(guān)鍵部件，一是主軸，二是快速進(jìn)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(jī)床主軸大都采用電主軸，轉(zhuǎn)速可達(dá)10000r/min以上。進(jìn)給系統(tǒng)大都采用滾珠絲杠加線性導(dǎo)軌或齒輪/齒條加線性導(dǎo)軌配置，采用滾珠絲杠的進(jìn)給方式，驅(qū)動力大；齒輪/齒條進(jìn)給的速度較快，進(jìn)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(yùn)行達(dá)到一定時(shí)間后，不均勻磨損顯現(xiàn)，影響到機(jī)床的定位精度，已無法滿足數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展要求。直線電機(jī)驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的進(jìn)給系統(tǒng)，避免了中間傳動機(jī)構(gòu)，縮短了傳動鏈，使傳動精度和進(jìn)給速度可大大提高。因此在機(jī)床制造業(yè)內(nèi)，采用直線電機(jī)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(shí)用新型的目的是針對目前傳統(tǒng)雕刻機(jī)難以進(jìn)一步提高加工精度和速度的問題，提供一種直線電機(jī)驅(qū)動的高速高精雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)，包括機(jī)床床身、X軸進(jìn)給系統(tǒng)、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)、橫梁和立柱；立柱緊固在機(jī)床床身上，橫梁位于立柱上，機(jī)床床身、立柱和橫梁共同構(gòu)成龍門機(jī)構(gòu)；χ軸直線電機(jī)定子固定在機(jī)床床身上，X軸直線電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在下工作臺上，下工作臺與固定在機(jī)床床身上的X軸直線導(dǎo)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(jī)驅(qū)動X軸直線運(yùn)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(jī)床床身上；Y軸直線電機(jī)定子固定在橫梁上，X軸直線電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在Y軸工作臺即橫拖板上；電機(jī)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(dǎo)軌滾動連接，滾珠絲杠傳動驅(qū)動Z軸運(yùn)動。
[0006]所述X軸、Y軸直線電機(jī)為平板型直線電機(jī)。
[0007]所述X軸工作臺與機(jī)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(dǎo)軌連接。
[0008]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的運(yùn)動。Χ、Υ軸由各自對應(yīng)的X、Y軸直線電機(jī)來驅(qū)動，Z方向采用伺服電機(jī)加滾珠絲杠的傳動方式驅(qū)動。所述X、Y軸直線電機(jī)可采用平板直線電機(jī)。
[0009]Χ、Υ軸運(yùn)動模塊采用直線電機(jī)驅(qū)動，具有響應(yīng)速度快，運(yùn)行平穩(wěn)，負(fù)載大，對工作環(huán)境要求低等特點(diǎn)。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(jī)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(jī)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(jī)加工刀具的剛度和速度。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本專利采用直線電機(jī)驅(qū)動，代替了旋轉(zhuǎn)電機(jī)，避免了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動的中間機(jī)構(gòu)，有效解決了機(jī)械傳動系統(tǒng)的運(yùn)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(shí)用新型所涉及的聞速聞精直線電機(jī)雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)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(shí)用新型所涉及的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)在實(shí)施例中的X軸進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為圖4的局部俯視圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型所涉及的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)在實(shí)施例中的Y軸進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型所涉及的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)在實(shí)施例中的Z軸進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型所涉及的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)作進(jìn)一步說明。
[0021]〈實(shí)施例〉
[0022]如圖1?3所示，本實(shí)用新型設(shè)有機(jī)床床身1、X軸進(jìn)給系統(tǒng)2、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)3、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4、橫梁5和立柱6。
[0023]立柱6通過螺釘緊固在機(jī)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(jī)床床身1、立柱6和橫梁5共同構(gòu)成龍門機(jī)構(gòu)。
[0024]如圖4?5所示，X軸進(jìn)給系統(tǒng)2中，X軸直線電機(jī)定子251通過螺釘固定在機(jī)床床身I上，X軸直線電機(jī)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(jī)防塵罩23通過安裝在機(jī)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(jī)床床身I采用滾動直線導(dǎo)軌22連接。
[0025]如圖6所示，Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4中，Y軸直線電機(jī)定子411通過螺釘固定在橫梁5上，X軸直線電機(jī)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(dǎo)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(jī)端皮帶輪32和絲杠端皮帶輪34，電機(jī)端皮帶輪32與電機(jī)31相連，電機(jī)31帶動電機(jī)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(yùn)動?？v拖板拖板36與橫拖板43采用滾動直線導(dǎo)軌37連接。
[0027]X軸采用直線電機(jī)驅(qū)動X軸運(yùn)動，Y軸采用直線電機(jī)驅(qū)動Y軸運(yùn)動，選擇平板型直線電機(jī)具有響應(yīng)速度快，運(yùn)行平穩(wěn)，負(fù)載大，不需要中間運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置的特點(diǎn)，定位精度高。
[0028]X軸工作臺21、24與機(jī)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(dǎo)軌連接，具有運(yùn)動平穩(wěn)，靈敏度高，定位精度高，壽命長等特點(diǎn)，能夠減小系統(tǒng)自身的誤差，提高整個(gè)平臺的精度。
[0029]X、Y、Z軸三個(gè)方向分別能沿著自己的軸線運(yùn)動，在高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)工作室，通過安裝在縱拖板上的電主軸配合三個(gè)方向的聯(lián)動，來實(shí)現(xiàn)雕刻機(jī)的雕刻功能。
[0030]本實(shí)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(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)，其特征在于包括機(jī)床床身(I)、X軸進(jìn)給系統(tǒng)(2)、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)(3)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)、橫梁(5)和立柱(6)； 立柱(6)緊固在機(jī)床床身⑴上，橫梁(5)位于立柱(6)上,機(jī)床床身(I)、立柱(6)和橫梁(5)共同構(gòu)成龍門機(jī)構(gòu)； X軸直線電機(jī)定子(251)固定在機(jī)床床身(I)上，X軸直線電機(jī)轉(zhuǎn)子(252)固定在下工作臺(21)上，下工作臺(21)與固定在機(jī)床床身(I)上的X軸直線導(dǎo)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(jī)驅(qū)動X軸直線運(yùn)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(jī)床床身(I)上；￥軸直線電機(jī)定子(411)固定在橫梁(5)上，X軸直線電機(jī)轉(zhuǎn)子(412)固定在Y軸工作臺即橫拖板(43)上；電機(jī)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(dǎo)軌(37)滾動連接，滾珠絲杠(35)傳動驅(qū)動Z軸運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)，其特征在于所述X軸、Y軸直線電機(jī)為平板型直線電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精直線電機(jī)雕刻機(jī)，其特征在于所述X軸工作臺(21)、(24)與機(jī)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(dǎo)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(quán)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(jī)械制造有限公司, 上海理工大學(xué)