CN118162920A - 一种数控机床直线轴及数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，公开了一种数控机床直线轴及数控机床，数控机床直线轴包括：第一滑枕组件，包括第一滑枕、第一导轨和第二导轨，第一导轨设有两条并对称连接在第一滑枕的后侧，两条第一导轨相互平行且两条第一导轨的安装平面共面，第二导轨连接在第一滑枕的前侧中心处，第二导轨的安装平面与第一导轨的安装平面相互平行；固定组件，环绕于第一滑枕组件，固定组件与两条第一导轨分别通过第一滑块滑动配合，固定组件与第二导轨通过第二滑块滑动配合；驱动装置附件，对称连接在第一滑枕的左右两侧；驱动装置，固定设置于固定组件，并对称设置在第一滑枕的左右两侧，驱动装置用于驱动驱动装置附件沿竖直方向运动。

Description

一种数控机床直线轴及数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控机床直线轴及数控机床。

背景技术

当前数控机床领域中，凡是涉及高精加工的机床，各轴的变形对其加工效果及精度稳定性都是一个很大的影响因素，同时由于各类机床空间大小限制，导致机床驱动力有很大的限制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数控机床直线轴及数控机床，以在提高驱动力的同时，减少轴的变形，改善机床整机精度稳定性及加工效果。

第一方面，本发明提供了一种数控机床直线轴，包括：

第一滑枕组件，包括第一滑枕、第一导轨和第二导轨，所述第一导轨设有两条并对称连接在所述第一滑枕的后侧，两条所述第一导轨相互平行且两条所述第一导轨的安装平面共面，所述第二导轨连接在所述第一滑枕的前侧中心处，所述第二导轨的安装平面与所述第一导轨的安装平面相互平行；

固定组件，环绕于所述第一滑枕组件，所述固定组件与两条所述第一导轨分别通过第一滑块滑动配合，所述固定组件与所述第二导轨通过第二滑块滑动配合；

驱动装置附件，对称连接在所述第一滑枕的左右两侧；

驱动装置，固定设置于所述固定组件，并对称设置在所述第一滑枕的左右两侧，所述驱动装置用于驱动所述驱动装置附件沿竖直方向运动。

有益效果：通过将驱动装置及驱动装置附件设置于第一滑枕的左右两侧，将两条第一导轨设置在第一滑枕的后侧，将第二导轨设置在第一滑枕的前侧，两条第一导轨和一条第二导轨在空间上呈三角形布置，两条第一导轨起主要作用，第二导轨起辅助支撑及导向作用，可以减少第一滑枕在双驱环境下的变形。驱动装置驱动时产生的磁场力的作用平面与第一导轨和第二导轨的安装平面垂直，对第一导轨和第二导轨的传动精度影响不大，从而对导向精度影响也不大。并且两条第一导轨在后侧对称布置，一条第二导轨布置在前侧的中心面处，可以使得该直线轴加工点处的中心面机械结构变形最小。

由于驱动装置驱动时产生的磁场力垂直于驱动装置附件向外，此时第一滑枕整体受到左右两侧向外的拉力，第一滑枕的变形为左右两侧向外拉伸，前后两侧向内收缩，此时后侧的两条第一导轨和第一滑块起到支撑连接的作用，抵抗后侧向内收缩变形，本发明（双驱+三导轨布置方式）前侧设置一条第二导轨，第二导轨和第二滑块起支撑连接的作用，用于抵抗第一滑枕前侧向内收缩变形，与相关技术中的双驱+双导轨布置方式以及单驱+三导轨布置方式相比，第一滑枕的变形减小。

双驱+三导轨布置方式加工时受到切削力作用，产生振动，第一滑枕前侧的第二导轨起辅助支撑作用，减少了振动产生的影响，磁场力作用状态下抵抗了第一滑枕前侧的向内收缩变形，与相关技术中的双驱+双导轨布置方式以及单驱+三导轨布置方式相比，提高了传动精度和加工精度。

在一种可选的实施方式中，所述第二导轨的中心线与其中一个第一导轨的中心线的连接面为第一连接面，所述第二导轨线的中心与另一个第一导轨的中心线的连接面为第二连接面，第一连接面与第二连接面之间的夹角为A，30°≤A≤60°；

A沿所述第二导轨的中心线对称形成夹角A1和A2，A1=A2。

有益效果：两条第一导轨和一条第二导轨在空间上呈三角形布置，第一连接面与第二连接面之间的夹角在30°到60°之间，可以大大减少此种布置方式的空间占用，防止第一滑枕在双驱环境下的变形，提高传动的稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述第一滑枕的后侧对称分布有两个三阶梯凸台，由外向内依次为第一阶梯台面、第二阶梯台面、第三阶梯台面，所述第一阶梯台面、所述第二阶梯台面、所述第三阶梯台面相互平行，连接所述第一阶梯台面和所述第二阶梯台面的连接面分别与所述第一阶梯台面和所述第二阶梯台面垂直，连接所述第二阶梯台面和所述第三阶梯台面的连接面分别与所述第二阶梯台面和所述第三阶梯台面垂直，所述第一阶梯台面设有力平压块，所述力平压块用于对所述第一导轨调平，所述第二阶梯台面用于安装所述第一导轨，连接所述第二阶梯台面和所述第三阶梯台面的连接面构成用于对所述第一导轨定位的第一定位边。

有益效果：两个三阶梯凸台的第二阶梯台面共面，两个第一定位边相互平行，可以确保两条第一导轨相互平行且外表面共面，两个三阶梯凸台的设置便于对两条第一导轨的定位安装调平。

在一种可选的实施方式中，所述第一滑枕的后侧中心处设有第一凸台，所述第一凸台与所述第一导轨平行，所述第一凸台背离所述第一滑枕的平面与所述第二阶梯台面平行，所述第一凸台背离所述第一滑枕的平面安装有光栅尺，所述光栅尺的对称中心面与所述第一滑枕的中心面重合；

和/或，所述第一滑枕的左右两侧面分别对称分布有两个第二凸台，位于同一侧的两个所述第二凸台共面且相互平行，所述驱动装置附件固定于所述第二凸台；

和/或，所述第一滑枕的前侧呈内凹形，所述第一滑枕的前侧中心处设有三阶梯凸台，依次为第一阶梯面、第二阶梯面和第三阶梯面，相对所述第一滑枕的前侧表面，所述第二阶梯面高于所述第一阶梯面，所述第三阶梯面高于所述第二阶梯面，所述第一阶梯面用于安装力平压块，所述力平压块用于对所述第二导轨调平，所述第二阶梯面用于安装所述第二导轨，连接所述第二阶梯面与所述第三阶梯面的连接面用于对所述第二导轨定位，所述第二阶梯面与所述第二阶梯台面平行。

有益效果：第一凸台的设置便于对光栅尺定位安装，驱动装置驱动时产生的力对第一滑枕中心处变形影响不大，光栅尺安装于第一滑枕的后侧中心处，防止了光栅尺的变形，保证了测量精度，并且光栅尺检测同步设置于变形面最小的中心位置，进行直线位移检测及反馈精度提高。第二凸台的设置便于对驱动装置附件定位安装。第一滑枕前侧处的三阶梯凸台，便于对第二导轨定位安装和调平，且可以确保第二导轨与两条第一导轨平行。第一滑枕的前侧呈内凹形，可以充分利用内凹处的空间来布置第二导轨，空间利用率高，且第一滑枕组件整体占用空间小。

在一种可选的实施方式中，每个所述第一导轨均配合连接有两个所述第一滑块；

所述固定组件包括第一连接件，所述第一连接件的前侧设有十字交叉形凸台，所述十字交叉形凸台沿竖直方向的两侧边为用于对各个所述第一滑块的安装进行定位的第二定位边。

有益效果：每个第一导轨配合连接有两个第一滑块，可以进一步确保滑动配合精度，通过在第一连接件的前侧设置十字交叉形凸台，十字交叉形凸台沿竖直方向的两侧边为用于对各个第一滑块的安装进行定位的第二定位边，第一连接件可对四个第一滑块定位安装，可以提升安装效率，由于四个第一滑块均安装在第一连接件上，驱动装置产生磁场力时，第一滑枕后侧的两条第一导轨以及四个第一滑块共同起到支撑连接的作用，抵抗后侧向内收缩变形。

在一种可选的实施方式中，所述第一连接件的顶部设有第三凸台，所述第三凸台连接有第二连接件，所述第二连接件用于和光栅尺读数头连接，以使所述光栅尺读数头与所述光栅尺之间具有缝隙。

有益效果：光栅尺读数头与光栅尺之间具有缝隙，可以确保光栅尺能相对光栅尺读数头移动。

在一种可选的实施方式中，所述固定组件还包括位于所述第一滑枕组件前侧的第一支撑架、以及位于所述第一滑枕组件左右两侧的第二支撑架和第三支撑架，所述第二支撑架和所述第三支撑架位于所述第一连接件的左右两侧，所述第一支撑架朝向所述第一滑枕的一侧中心设有第一凹槽，所述第一凹槽为对称结构，所述第一凹槽内固定有所述第二滑块。

有益效果：第一凹槽的设置便于对第二滑块进行定位，同时减小了第一支撑架的重量。

在一种可选的实施方式中，所述固定组件还包括第二滑枕，所述第二滑枕适于沿横梁移动，所述第二滑枕的前侧设有第二凹槽，所述第二支撑架、所述第三支撑架以及所述第一连接件均位于所述第二凹槽中，所述第二支撑架、所述第三支撑架分别与所述第二凹槽的两个侧壁接触；

和/或，所述第二支撑架和所述第三支撑架的前侧分别设有定位台阶面，所述第一支撑架的左右两侧分别与所述定位台阶面配合；

和/或，所述第二支撑架和所述第三支撑架的内侧设有多个第四凸台，所述第四凸台用于固定所述驱动装置并使所述驱动装置与所述驱动装置附件之间具有缝隙，所述第二支撑架上的多个所述第四凸台共面且相互平行，所述第三支撑架上的多个所述第四凸台共面且相互平行，所述第四凸台朝向所述驱动装置附件的表面与所述第二凸台朝向驱动装置的表面相互平行。

有益效果：通过在第二滑枕的前侧设置第二凹槽，第二支撑架、第三支撑架以及第一连接件均位于第二凹槽中，结构紧凑，且便于对第二支撑架、第三支撑架以及第一连接件的安装进行定位。通过在第二支撑架和第三支撑架的前侧分别设有定位台阶面，便于对第一支撑架的安装进行定位。第四凸台的设置便于对驱动装置进行定位安装，同时第四凸台之间的间隙也利用对驱动装置进行散热，第四凸台朝向驱动装置附件的表面与第二凸台朝向驱动装置的表面相互平行，可以确保驱动装置与驱动装置附件相互平行。

在一种可选的实施方式中，所述驱动装置的安装平面与所述第一滑枕的中心面平行，或者所述驱动装置的安装平面与所述第一滑枕的中心面的夹角为B，B＜10°，且在前后方向上，驱动装置的安装平面的前侧相比其后侧，更靠近第一滑枕的中心面；

和/或，两个所述驱动装置通过同一个驱动器进行驱动。

有益效果：驱动装置的安装平面与第一滑枕的中心面平行时，驱动装置驱动时产生的磁场力垂直于驱动装置附件向外，在前后方向没有分力，受两条第一导轨和一条第二导轨以及第一滑块、第二滑块的支撑作用，第一滑枕的变形较小。当驱动装置的安装平面与第一滑枕的中心面的夹角在0°-10°之间时，驱动装置驱动时产生的磁场力在前后方向的分力很小，对第一滑枕的变形影响不大，并且可以减小整体上的占用空间，减小直线轴的整体重量，减弱了该直线轴的前倾力，该直线轴具体在应用时，第二滑枕与横梁滑动连接，由于驱动装置的安装平面前侧相比后侧更靠近第一滑枕的中心面，可以使得该直线轴的重心更靠近横梁，对横梁的稳定性影响减小。两个驱动装置通过一个驱动器进行驱动，可保证两个驱动装置能够同时的启动和停止。

第二方面，本发明还提供了一种数控机床，包括所述的数控机床直线轴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种数控机床直线轴在一个视角处的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种数控机床直线轴在另一个视角处的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种数控机床直线轴的俯视图；

图4为图1中第一滑枕在斜前侧视角处的结构示意图；

图5为图1中第一滑枕在斜后侧视角处的结构示意图；

图6为第一连接件的结构示意图；

图7为第二支撑架的结构示意图；

图8为第三支撑架的结构示意图；

图9为本发明可替换的实施例中的一种数控机床直线轴的俯视图。

附图标记说明：

1、第一滑枕；101、第一阶梯台面；102、第二阶梯台面；1021、第一定位边；103、第三阶梯台面；104、第一凸台；105、第二凸台；106、第一阶梯面；107、第二阶梯面；108、第三阶梯面；2、第一导轨；3、第二导轨；4、驱动装置附件；5、驱动装置；6、光栅尺；7、第一滑块；8、第二滑枕；801、第二凹槽；9、第一连接件；901、十字交叉形凸台；9011、第二定位边；902、第三凸台；10、第二连接件；1001、水平部；1002、竖直部；11、第一支撑架；1101、第一凹槽；12、第二支撑架；1201、定位台阶面；13、第三支撑架；14、第二滑块；15、第四凸台；16、第一连接面；17、第二连接面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，位于第一主体和第二主体之间的术语“和/或”包括以下意义中的任一个：(1)仅第一主体，(2)仅第二主体，以及(3)第一主体和第二主体。位于3个或更多个主体列表中的两个主体之间的术语“和/或”是指包括该列表中的主体的任意特定组合的列表中的至少一个主体。例如， “a和/或b和/或c”，包括a、b和c的以下组合：(1)只有a，(2) 只有b，(3)只有c，(4)a和b且没有c，(5)a和c且没有 b，(6)b和c且没有a， (7)a和b和c。

申请人在研发过程中发现，相关技术中存在双驱+双导轨布置方式，在Z轴左右两侧设置驱动装置和驱动装置附件，在后侧设置两条导轨，由于驱动装置驱动时产生的磁场力垂直于驱动装置附件向外，此时Z轴整体受到左右两侧向外的拉力，Z轴的变形为左右两侧向外拉伸，前后两侧向内收缩，此时后侧的两条导轨和滑块起到支撑连接的作用，抵抗后侧向内收缩变形，而前侧向内收缩，变形较大。

双驱+双导轨布置方式在加工时受到切削力作用时，产生振动，Z轴受振动影响较大，同时Z轴受到磁场力的作用，前侧向内收缩，在动态加工过程中影响了传动精度和加工精度，从而导致加工处（刀尖处）的变形加大。

相关技术中还存在单驱+三导轨布置方式，将驱动装置附件安装在Z轴后部，三导轨中的其中两条导轨安装在驱动装置附件的左右两侧，一条导轨安装在Z轴前侧的边缘位置，这种布置方式产生的磁场力作用面与驱动装置附件左右两侧的两条导轨的安装平面垂直，与位于Z轴前侧的一条导轨的安装平面平行，磁场力作用到位于Z轴前侧的一条导轨的安装平面，导致传动和导向精度下降，此种布置方式加工处（刀尖处 ）变形加大明显，尤其影响加工精度。

下面结合图1至图9，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种数控机床直线轴，包括第一滑枕组件、固定组件、驱动装置附件4和驱动装置5。

第一滑枕组件包括第一滑枕1、第一导轨2和第二导轨3，第一导轨2设有两条并对称连接在第一滑枕1的后侧，两条第一导轨2相互平行且两条第一导轨2的安装平面共面，第二导轨3连接在第一滑枕1的前侧中心处，第二导轨3的安装平面与第一导轨2的安装平面相互平行；固定组件环绕于第一滑枕组件，固定组件与两条第一导轨2分别通过第一滑块7滑动配合，固定组件与第二导轨3通过第二滑块14滑动配合；驱动装置附件4对称连接在第一滑枕1的左右两侧；驱动装置5固定设置于固定组件，并对称设置在第一滑枕1的左右两侧，驱动装置5用于驱动驱动装置附件4沿竖直方向运动。

在该实施例中，通过将驱动装置5及驱动装置附件4设置于第一滑枕1的左右两侧，将两条第一导轨2设置在第一滑枕1的后侧，将第二导轨3设置在第一滑枕1的前侧，两条第一导轨2和一条第二导轨3在空间上呈三角形布置，两条第一导轨2起主要作用，第二导轨3起辅助支撑及导向作用，可以减少第一滑枕1在双驱环境下的变形。驱动装置5驱动时产生的磁场力的作用平面与第一导轨2和第二导轨3的安装平面垂直，对第一导轨2和第二导轨3的传动精度影响不大，从而对导向精度影响也不大。并且两条第一导轨2在后侧对称布置，一条第二导轨3布置在前侧的中心面处，可以使得该直线轴加工点处的中心面机械结构变形最小。

需要说明的是，驱动装置5驱动时产生的磁场力的作用平面指第一滑枕1的左右两侧面，第一导轨2的安装平面指第一滑枕1后侧处用于安装第一导轨2的平面，第二导轨3的安装平面指第一滑枕1后侧处用于安装第二导轨3的平面。

由于驱动装置5驱动时产生的磁场力都是垂直于驱动装置附件4向外的，此时第一滑枕1整体受到左右两侧向外的拉力，第一滑枕1的变形为左右两侧向外拉伸，前后两侧向内收缩，此时后侧的两条第一导轨2和第一滑块7起到支撑连接的作用，抵抗后侧向内收缩变形，本实施例（双驱+三导轨布置方式）前侧设置一条第二导轨3，第二导轨3和第二滑块14起支撑连接的作用，用于抵抗第一滑枕1前侧向内收缩变形，与相关技术中的双驱+双导轨布置方式以及单驱+三导轨布置方式相比，第一滑枕1的变形减小。

双驱+三导轨布置方式加工时受到切削力作用，产生振动，第一滑枕1前侧的第二导轨3起辅助支撑作用，减少了振动产生的影响，磁场力作用状态下抵抗了第一滑枕1前侧的向内收缩变形，与相关技术中的双驱+双导轨布置方式以及单驱+三导轨布置方式相比，提高了传动精度和加工精度。

具体在一个实施例中，驱动装置5为直线电机，驱动装置附件4为磁板。

具体在一个实施例中，磁板的长度与第一滑枕1的长度大致相同。

在一个实施例中，第二导轨3的中心线与其中一个第一导轨2的中心线的连接面为第一连接面16，第二导轨3的中心线与另一个第一导轨2的中心线的连接面为第二连接面17，第一连接面16与第二连接面17之间的夹角为A，30°≤A≤60°；A沿第二导轨3的中心线对称形成夹角A1和A2，A1=A2。

在该实施例中，两条第一导轨2和一条第二导轨3在空间上呈三角形布置，第一连接面16与第二连接面17之间的夹角在30°到60°之间，可以大大减少此种布置方式的空间占用，防止第一滑枕1在双驱环境下的变形，提高传动的稳定性。

在一个实施例中，第一滑枕1的后侧对称分布有两个三阶梯凸台，由外向内依次为第一阶梯台面101、第二阶梯台面102、第三阶梯台面103，第一阶梯台面101、第二阶梯台面102、第三阶梯台面103相互平行，连接第一阶梯台面101和第二阶梯台面102的连接面分别与第一阶梯台面101和第二阶梯台面102垂直，连接第二阶梯台面102和第三阶梯台面103的连接面分别与第二阶梯台面102和第三阶梯台面103垂直，第一阶梯台面101设有力平压块，力平压块用于对第一导轨2调平，第二阶梯台面102用于安装第一导轨2，连接第二阶梯台面102和第三阶梯台面103的连接面构成用于对第一导轨2定位的第一定位边1021。

在该实施例中，两个三阶梯凸台的第二阶梯台面102共面，两个第一定位边1021相互平行，可以确保两条第一导轨2相互平行且外表面共面，两个三阶梯凸台的设置便于对两条第一导轨2的定位安装调平。

具体在一个实施例中，第一导轨2通过螺钉固定在第二阶梯台面102上。

在一个实施例中，第一滑枕1的后侧中心处设有第一凸台104，第一凸台104与第一导轨2平行，第一凸台104背离第一滑枕1的平面与第二阶梯台面102平行，第一凸台104背离第一滑枕1的平面安装有光栅尺6，光栅尺6的对称中心面与第一滑枕1的中心面重合。

在该实施例中，第一凸台104的设置便于对光栅尺6定位安装，驱动装置5驱动时产生的力对第一滑枕1中心处变形影响不大，光栅尺6安装于第一滑枕1的后侧中心处，防止了光栅尺6的变形，保证了测量精度，并且光栅尺6检测同步设置于变形面最小的中心位置，进行直线位移检测及反馈精度提高。

具体在一个实施例中，光栅尺6通过螺钉固定在第一凸台104上。

具体如图5所示，第一凸台104在上方伸出第一滑枕1。

在一个实施例中，第一滑枕1的左右两侧面分别对称分布有两个第二凸台105，位于同一侧的两个第二凸台105共面且相互平行，驱动装置附件4固定于第二凸台105。

在该实施例中，第二凸台105的设置便于对驱动装置附件4定位安装。

具体在一个实施例中，第二凸台105位于第一滑枕1左右两侧面的边缘处。

在一个实施例中，当驱动装置5的安装平面与第一滑枕1的中心面平行时，位于左右两侧的第二凸台105相互平行，可以确保两个驱动装置附件4相互平行。

在一个实施例中，第一滑枕1的前侧呈内凹形，第一滑枕1的前侧中心处设有三阶梯凸台，依次为第一阶梯面106、第二阶梯面107和第三阶梯面108，相对第一滑枕1的前侧表面，第二阶梯面107高于第一阶梯面106，第三阶梯面108高于第二阶梯面107，第一阶梯面106用于安装力平压块，力平压块用于对第二导轨3调平，第二阶梯面107用于安装第二导轨3，连接第二阶梯面107与第三阶梯面108的连接面用于对第二导轨3定位，第二阶梯面107与第二阶梯台面102平行。

在该实施例中，第一滑枕1前侧处的三阶梯凸台，便于对第二导轨3定位安装和调平，且可以确保第二导轨3与两条第一导轨2平行。第一滑枕1的前侧呈内凹形，可以充分利用内凹处的空间来布置第二导轨3，空间利用率高，且第一滑枕组件整体占用空间小。

在一个实施例中，每个第一导轨2均配合连接有两个第一滑块7，第一滑块7与固定组件固定连接，固定组件包括第一连接件9，第一连接件9的前侧设有十字交叉形凸台901，十字交叉形凸台901沿竖直方向的两侧边为用于对各个第一滑块7的安装进行定位的第二定位边9011。

在该实施例中，每个第一导轨2配合连接有两个第一滑块7，可以进一步确保滑动配合精度，通过在第一连接件9的前侧设置十字交叉形凸台901，十字交叉形凸台901沿竖直方向的两侧边为用于对各个第一滑块7的安装进行定位的第二定位边9011，第一连接件9可对四个第一滑块7定位安装，可以提升安装效率，由于四个第一滑块7均安装在第一连接件9上，驱动装置5产生磁场力时，第一滑枕1后侧的两条第一导轨2以及四个第一滑块7共同起到支撑连接的作用，抵抗后侧向内收缩变形。

具体在一个实施例中，第一滑块7通过螺钉固定在第一连接件9上。

在一个实施例中，第一连接件9的顶部设有第三凸台902，第三凸台902连接有第二连接件10，第二连接件10用于和光栅尺读数头连接，以使光栅尺读数头与光栅尺6之间具有缝隙。

在该实施例中，光栅尺读数头与光栅尺6之间具有缝隙，可以确保光栅尺6能相对光栅尺读数头移动。

具体在一个实施例中，第二连接件10通过螺钉固定在第三凸台902上。

具体在一个实施例中，第三凸台902的一端具有第一台阶部，第二连接件10包括水平设置在第三凸台902上的水平部1001以及与水平部1001相垂直的竖直部1002，水平部1001设有与第一台阶部相适配的第二台阶部，第一台阶部用于对第二连接件10的安装进行定位。

在一个实施例中，固定组件还包括位于第一滑枕组件前侧的第一支撑架11、以及位于第一滑枕组件左右两侧的第二支撑架12和第三支撑架13，第二支撑架12和第三支撑架13位于第一连接件9的左右两侧，第一支撑架11朝向第一滑枕1的一侧中心设有第一凹槽1101，第一凹槽1101为对称结构，第一凹槽1101内固定有第二滑块14，第二滑块14与第二滑轨滑动配合。

在该实施例中，第一凹槽1101的设置便于对第二滑块14进行定位，同时减小了第一支撑架11的重量。

具体在一个实施例中，第一凹槽1101设有固定孔，第二滑块14通过螺钉与固定孔连接。

在一个实施例中，固定组件还包括第二滑枕8，第二滑枕8适于沿横梁移动，第二滑枕8的前侧设有第二凹槽801，第二支撑架12、第三支撑架13以及第一连接件9均位于第二凹槽801中，第二支撑架12、第三支撑架13分别与第二凹槽801的两个侧壁接触。

在该实施例中，通过在第二滑枕8的前侧设置第二凹槽801，第二支撑架12、第三支撑架13以及第一连接件9均位于第二凹槽801中，结构紧凑，且便于对第二支撑架12、第三支撑架13以及第一连接件9的安装进行定位。

在一个实施例中，第二支撑架12和第三支撑架13的前侧分别设有定位台阶面1201，第一支撑架11的左右两侧分别与定位台阶面1201配合。

在该实施例中，通过在第二支撑架12和第三支撑架13的前侧分别设有定位台阶面1201，便于对第一支撑架11的安装进行定位。

第一支撑架11、第二支撑架12、第三支撑架13和第一连接件9装配完成后，环绕在第一滑枕组件的四周。

在一个实施例中，第二支撑架12和第三支撑架13的内侧设有多个第四凸台15，第四凸台15用于固定驱动装置5并使驱动装置5与驱动装置附件4之间具有缝隙，第二支撑架12上的多个第四凸台15共面且相互平行，第三支撑架13上的多个第四凸台15共面且相互平行，第四凸台15朝向驱动装置附件4的表面与第二凸台105朝向驱动装置5的表面相互平行。

在该实施例中，第四凸台15的设置便于对驱动装置5进行定位安装，同时第四凸台15之间的间隙也利用对驱动装置5进行散热，第四凸台15朝向驱动装置附件4的表面与第二凸台105朝向驱动装置5的表面相互平行，可以确保驱动装置5与驱动装置附件4相互平行。

具体地，第四凸台15朝向驱动装置附件4的表面用于安装驱动装置5，第二凸台105朝向驱动装置5的表面用于安装驱动装置附件4。

具体地，驱动装置5通过螺钉固定在第四凸台15上。

具体在一个实施例中，第二支撑架12和第三支撑架13分别设置五个第四凸台15。

在一个实施例中，驱动装置5的安装平面与第一滑枕1的中心面平行。

在该实施例中，驱动装置5的安装平面与第一滑枕1的中心面平行时，驱动装置5驱动时产生的磁场力垂直于驱动装置附件4向外，在前后方向没有分力，受两条第一导轨2和一条第二导轨3以及第一滑块7、第二滑块14的支撑作用，第一滑枕1的变形较小。

在一个可替换的实施例中，驱动装置5的安装平面与第一滑枕1的中心面的夹角为B，B＜10°，且在前后方向上，驱动装置5的安装平面的前侧相比其后侧，更靠近第一滑枕1的中心面。

在该实施例中，如图9所示，驱动装置5驱动时产生的磁场力在前后方向的分力很小，对第一滑枕1的变形影响不大，并且可以减小整体上的占用空间，减小直线轴的整体重量，减弱了该直线轴的前倾力，该直线轴具体在应用时，第二滑枕8与横梁滑动连接，由于驱动装置5的安装平面前侧相比后侧更靠近第一滑枕1的中心面，可以使得该直线轴的重心更靠近横梁，对横梁的稳定性影响减小。

具体如图9所示，图9中水平的虚线代表第一滑枕1的中心面，在前后方向（图9的左侧代表前方，右侧代表后方）上，驱动装置5的安装平面的前侧相比其后侧，更靠近第一滑枕1的中心面。

在一个实施例中，两个驱动装置5通过同一个驱动器进行驱动。

在该实施例中，两个驱动装置5通过一个驱动器进行驱动，可保证两个驱动装置5能够同时的启动和停止。

本实施例的数控机床直线轴，工作时，驱动装置5固定在第二支撑架12和第三支撑架13上不运动，第一滑块7固定在第一连接件9上不运动，第二滑块14固定在第一支撑架11上不运动，驱动装置附件4受到磁场力从而带动第一滑枕1和两条第一导轨2、一条第二导轨3进行运动，驱动装置附件4运动是为了减少运动部件的运动惯量，两条第一导轨2和一条第二导轨3运动是为了减少第一滑枕1及第一支撑架11的长度，所以此种布置方式不仅相对减少了运动惯量，而且利用较小的空间可以满足行程需求，保证动态加工过程中的精度。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种数控机床，包括上述实施例中的数控机床直线轴。

在数控机床中，上述的第一滑枕1作为Z轴。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种数控机床直线轴，其特征在于，包括：

第一滑枕组件，包括第一滑枕（1）、第一导轨（2）和第二导轨（3），所述第一导轨（2）设有两条并对称连接在所述第一滑枕（1）的后侧，两条所述第一导轨（2）相互平行且两条所述第一导轨（2）的安装平面共面，所述第二导轨（3）连接在所述第一滑枕（1）的前侧中心处，所述第二导轨（3）的安装平面与所述第一导轨（2）的安装平面相互平行；

固定组件，环绕于所述第一滑枕组件，所述固定组件与两条所述第一导轨（2）分别通过第一滑块（7）滑动配合，所述固定组件与所述第二导轨（3）通过第二滑块（14）滑动配合；

驱动装置附件（4），对称连接在所述第一滑枕（1）的左右两侧；

驱动装置（5），固定设置于所述固定组件，并对称设置在所述第一滑枕（1）的左右两侧，所述驱动装置（5）用于驱动所述驱动装置附件（4）沿竖直方向运动。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述第二导轨（3）的中心线与其中一个所述第一导轨（2）的中心线的连接面为第一连接面（16），所述第二导轨（3）的中心线与另一个所述第一导轨（2）的中心线的连接面为第二连接面（17），所述第一连接面（16）与所述第二连接面（17）之间的夹角为A，30°≤A≤60°；

A沿所述第二导轨（3）的中心线对称形成夹角A1和A2，A1=A2。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述第一滑枕（1）的后侧对称分布有两个三阶梯凸台，由外向内依次为第一阶梯台面（101）、第二阶梯台面（102）、第三阶梯台面（103），所述第一阶梯台面（101）、所述第二阶梯台面（102）、所述第三阶梯台面（103）相互平行，连接所述第一阶梯台面（101）和所述第二阶梯台面（102）的连接面分别与所述第一阶梯台面（101）和所述第二阶梯台面（102）垂直，连接所述第二阶梯台面（102）和所述第三阶梯台面（103）的连接面分别与所述第二阶梯台面（102）和所述第三阶梯台面（103）垂直，所述第一阶梯台面（101）设有力平压块，所述力平压块用于对所述第一导轨（2）调平，所述第二阶梯台面（102）用于安装所述第一导轨（2），连接所述第二阶梯台面（102）和所述第三阶梯台面（103）的连接面构成用于对所述第一导轨（2）定位的第一定位边（1021）。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述第一滑枕（1）的后侧中心处设有第一凸台（104），所述第一凸台（104）与所述第一导轨（2）平行，所述第一凸台（104）背离所述第一滑枕（1）的平面与所述第二阶梯台面（102）平行，所述第一凸台（104）背离所述第一滑枕（1）的平面安装有光栅尺（6），所述光栅尺（6）的对称中心面与所述第一滑枕（1）的中心面重合；

和/或，所述第一滑枕（1）的左右两侧面分别对称分布有两个第二凸台（105），位于同一侧的两个所述第二凸台（105）共面且相互平行，所述驱动装置附件（4）固定于所述第二凸台（105）；

和/或，所述第一滑枕（1）的前侧呈内凹形，所述第一滑枕（1）的前侧中心处设有三阶梯凸台，依次为第一阶梯面（106）、第二阶梯面（107）和第三阶梯面（108），相对所述第一滑枕（1）的前侧表面，所述第二阶梯面（107）高于所述第一阶梯面（106），所述第三阶梯面（108）高于所述第二阶梯面（107），所述第一阶梯面（106）用于安装力平压块，所述力平压块用于对所述第二导轨（3）调平，所述第二阶梯面（107）用于安装所述第二导轨（3），连接所述第二阶梯面（107）与所述第三阶梯面（108）的连接面用于对所述第二导轨（3）定位，所述第二阶梯面（107）与所述第二阶梯台面（102）平行。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，每个所述第一导轨（2）均配合连接有两个所述第一滑块（7）；

所述固定组件包括第一连接件（9），所述第一连接件（9）的前侧设有十字交叉形凸台（901），所述十字交叉形凸台（901）沿竖直方向的两侧边为用于对各个所述第一滑块（7）的安装进行定位的第二定位边（9011）。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述第一连接件（9）的顶部设有第三凸台（902），所述第三凸台（902）连接有第二连接件（10），所述第二连接件（10）用于和所述光栅尺（6）读数头连接，以使所述光栅尺（6）读数头与所述光栅尺（6）之间具有缝隙。

7.根据权利要求5所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述固定组件还包括位于所述第一滑枕组件前侧的第一支撑架（11）、以及位于所述第一滑枕组件左右两侧的第二支撑架（12）和第三支撑架（13），所述第二支撑架（12）和所述第三支撑架（13）位于所述第一连接件（9）的左右两侧，所述第一支撑架（11）朝向所述第一滑枕（1）的一侧中心设有第一凹槽（1101），所述第一凹槽（1101）为对称结构，所述第一凹槽（1101）内固定有所述第二滑块（14）。

8.根据权利要求7所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述固定组件还包括第二滑枕（8），所述第二滑枕（8）适于沿横梁移动，所述第二滑枕（8）的前侧设有第二凹槽（801），所述第二支撑架（12）、所述第三支撑架（13）以及所述第一连接件（9）均位于所述第二凹槽（801）中，所述第二支撑架（12）、所述第三支撑架（13）分别与所述第二凹槽（801）的两个侧壁接触；

和/或，所述第二支撑架（12）和所述第三支撑架（13）的前侧分别设有定位台阶面（1201），所述第一支撑架（11）的左右两侧分别与所述定位台阶面（1201）配合；

和/或，所述第二支撑架（12）和所述第三支撑架（13）的内侧设有多个第四凸台（15），所述第四凸台（15）用于固定所述驱动装置（5）并使所述驱动装置（5）与所述驱动装置附件（4）之间具有缝隙，所述第二支撑架（12）上的多个所述第四凸台（15）共面且相互平行，所述第三支撑架（13）上的多个所述第四凸台（15）共面且相互平行，所述第四凸台（15）朝向所述驱动装置附件（4）的表面与所述第二凸台（105）朝向驱动装置（5）的表面相互平行。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种数控机床直线轴，其特征在于，所述驱动装置（5）的安装平面与所述第一滑枕（1）的中心面平行，或者所述驱动装置（5）的安装平面与所述第一滑枕（1）的中心面的夹角为B，B＜10°，且在前后方向上，所述驱动装置（5）的安装平面的前侧相比其后侧，更靠近所述第一滑枕（1）的中心面；

和/或，两个所述驱动装置（5）通过同一个驱动器进行驱动。

10.一种数控机床，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的数控机床直线轴。