CN103692223B - 采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨，包括工作台、连接器、工作台导轨板、工作台导轨压板、床身、直线电机拖板、直线电机、直线电机导轨板、直线电机导轨底板，其特点是：工作台、工作台导轨板、工作台导轨压板以及机床床身组成结构封闭的闭式静压导轨；所述直线电机拖板、直线电机导轨板、直线电机导轨底板组成力封闭的开式静压导轨；闭式静压导轨与开式静压导轨之间通过连接器连接。本发明大大提高了直线电机驱动静压导轨运行的平稳性，使静压导轨与直线电机组合在超精密加工设备中发挥更好的作用。

Description

采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨
技术领域
本发明涉及一种静压导轨，尤其是一种用直线电机驱动的传动液体静压导轨。
背景技术
随着国防、航天、汽车、微电子等诸多行业的不断发展，人们对制造加工业提出了更高的要求，高速精密机床已成为机床业发展的一个重要方向。液体静压导轨因具有摩擦阻力极小、运动精度的保持性好、抗振性能好、承载能力大等优点，在高速精密机床中被广泛应用。
液体静压导轨分为开式静压导轨和闭式静压导轨两大类。开式静压导轨依靠运动件的自重及外载荷保持移动件不从床身分离，属于力封闭形式，它的最大特点是结构简单，但只能承受单向载荷，承受偏载和倾覆力矩的能力较差；闭式静压导轨只有向其移动方向的一个自由度，其余自由度都由导轨结构所约束，属于结构封闭形式，它可以承受不同方向的载荷和承受很大的倾覆力矩，但结构复杂，安装拆卸较困难。
直线电机由于能直接产生直线运动，且具有响应速度快、定位精度高、效率高等优点，使它成为了高速精密机床进给驱动的理想部件。将直线电机与静压导轨组合应用于高速精密机床是一种技术趋向，具有很大的市场潜力。
现有的直线电机驱动的液体静压导轨多采用力封闭式结构，虽然导轨结构简单，但是由于直线电机次级铁芯的结构原因，部件运动过程中在非运动方向上往往具有波动，且速度越快，波动越大，机床加工精度无法保证；而对于采用结构封闭式静压导轨来说，虽然限制了运动部件在非运动方向上的波动，但部件运动时对导轨压板冲击较大，运动不够平稳，且结构复杂。因此，需要对现有的静压导轨结构进行改进，降低直线电机结构特性对精密加工的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、高精度、采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨，包括工作台、连接器、工作台导轨板、工作台导轨压板、床身、直线电机拖板、直线电机、直线电机导轨板、直线电机导轨底板，其特点是：工作台、工作台导轨板、工作台导轨压板以及机床床身组成结构封闭的闭式静压导轨；所述直线电机拖板、直线电机导轨板、直线电机导轨底板组成力封闭的开式静压导轨；闭式静压导轨与开式静压导轨之间通过连接器连接。
连接器由底部连接板、弹性连接板、上部连接板、垫板构成，底部连接板与上部连接板之间通过弹性连接板连接，底部连接板和上部连接板分别与直线电机拖板和工作台相连接，且上部连接板与工作台之间设有垫板。
直线电机铁芯为永磁体，初级与直线电机拖板相连接，次级与直线电机导轨底板相连接。
工作台、工作台导轨板、工作台导轨压板、床身均采用花岗岩材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明充分利用了结构封闭式和力封闭式静压导轨的特点。力封闭式静压导轨的结构简单使直线电机便于安装拆卸；结构封闭式静压导轨限制了运动部件在非运动方向上的波动，保证了工作台运动的高精度；连接器在传递两导轨运动的同时，起吸振作用，确保了工作台运动的平稳性。两套独立导轨既保证了超精密加工的需要，同时也满足了直线电机运动的需求，且结构简单。本发明大大提高了直线电机驱动静压导轨运行的平稳性，使静压导轨与直线电机组合在超精密加工设备中发挥更好的作用。
本发明适用于超精密磨床工作台进给机构。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2是连接器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明.
本发明在数控专用平面磨床工作台进给机构（X轴）上具体实施。
如图1所示，本发明的一种采用直线电机驱动的新型精密传动液体静压导轨，包括工作台1、连接器2、工作台导轨板3、工作台导轨压板4、床身5、直线电机拖板6、直线电机7、直线电机导轨板8、直线电机导轨底板9。
工作台1、工作台导轨板3、工作台导轨压板4以及机床床身5组成结构封闭的闭式静压导轨，工作台1与工作台导轨板3、工作台导轨压板4、床身5的接触面开设有静压油腔。直线电机拖板6、直线电机导轨板8、直线电机导轨底板9组成力封闭的开式静压导轨，直线电机拖板6与直线电机导轨板8、直线电机导轨底板9的接触面开设有静压油腔。
如图2所示,连接器2由底部连接板10、弹性连接板11、上部连接板12、垫板13构成，底部连接板10与上部连接板12之间通过弹性连接板11连接，底部连接板10和上部连接板12分别与直线电机拖板6和工作台1相连接，且上部连接板12与工作台1之间设有垫板13。连接器2具有吸振稳定功能，装配时通过改变连接器中的垫板13的厚度保证正确连接，从而将力封闭的开式静压导轨运动传递给结构封闭的闭式静压导轨。直线电机7铁芯为永磁体，初级与直线电机拖板6相连接，次级与直线电机导轨底板9相连接。
通过垫板13厚度的调整，可以使工作台1、直线电机拖板6以及连接器2达到正确连接。
工作台1、工作台导轨板3、工作台导轨压板4、床身5均采用花岗岩材料制成。
本发明充分利用了结构封闭式和力封闭式静压导轨的特点。力封闭式静压导轨的结构简单使直线电机7便于安装拆卸；结构封闭式静压导轨限制了工作台1在非运动方向上的波动，保证了工作台1运动的高精度。
本发明在工作台1与直线电机拖板6之间采用了专用连接器2连接，在传递两导轨运动的同时，起吸振作用，确保了工作台1运动的平稳性。达到超精密传动的需要。
本发明大大提高了直线电机驱动静压导轨运行的平稳性，使静压导轨与直线电机组合在超精密加工设备中发挥更好的作用。

Claims (3)

1.一种采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨，包括工作台（1）、连接器（2）、工作台导轨板（3）、工作台导轨压板（4）、床身（5）、直线电机拖板（6）、直线电机（7）、直线电机导轨板（8）、直线电机导轨底板（9），其特征在于：所述工作台(1)、工作台导轨板(3)、工作台导轨压板(4)以及机床床身(5)组成结构封闭的闭式静压导轨；所述直线电机拖板(6)、直线电机导轨板(8)、直线电机导轨底板(9)组成力封闭的开式静压导轨；闭式静压导轨与开式静压导轨之间通过连接器（2）连接；所述连接器（2）由底部连接板（10）、弹性连接板（11）、上部连接板（12）、垫板（13）构成，底部连接板（10）与上部连接板（12）之间通过弹性连接板（11）连接，底部连接板（10）和上部连接板（12）分别与直线电机拖板(6)和工作台(1)相连接，且上部连接板（12）与工作台(1)之间设有垫板（13）。
2.根据权利要求1所述的一种采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨，其特征在于:所述直线电机(7)铁芯为永磁体，初级与直线电机拖板(6)相连接，次级与直线电机导轨底板(9)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种采用直线电机驱动的精密传动液体静压导轨，其特征在于，所述的工作台（1）、工作台导轨板（3）、工作台导轨压板（4）、床身（5）均采用花岗岩材料制成。
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