CN203409516U - 一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床 - Google Patents

Abstract

一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，涉及五轴立式铣床领域。本实用新型通过采用直线电机作为驱动元件，大幅提高了立式铣床两个水平轴的速度及精度。机械双轴转台、左立柱和右立柱都放置在床身上，左右立柱上分别放置了两条直线导轨，横梁通过左右滑座与立柱相配合，滑板通过滑块与横梁上面和前面的两条直线导轨配合，滑枕通过滑块与滑板前面的两条直线导轨配合，滑枕下部安装超高速电主轴；横梁在左右立柱做前后的Y向移动，滑板在横梁上做左右的X向移动，滑枕在滑板上做上下的Z向移动；X、Y向采用直线电机直接驱动，Z向采用丝杠传动。本实用新型X、Y向移动速度快，加工精度高，适用于航空、航天及模具等行业。

Description

一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床

技术领域

本实用新型涉及五轴立式机床领域，尤其是指一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床。 

背景技术

传统五轴立式机床的各轴多采用伺服电机带动丝杠的方式进行传动，由于技术条件的制约，使得传统传动方式很难达到高速、高加速度，因而难以满足航空、航天和模具等行业对机床加工速度和加速度的要求。直线电机驱动以其无传动环节、无冲击、无磨损、高速、高加速、高精度等特点为高速高精机床所青睐。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，用以提高机床的速度、加速度和加工精度等技术难题。 

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，在床身上设有左立柱、右立柱，左右立柱上分别布置了两条直线导轨Ⅰ，左滑座和右滑座分别通过滑块与左立柱和右立柱上的两条直线导轨Ⅰ进行滑动配合，可移动横梁通过左右滑座与立柱相配合，其特征在于：滑板通过滑块与横梁上面和前面的两条直线导轨Ⅱ配合，滑枕通过滑块与滑板前面的两条直线导轨Ⅲ配合，滑枕下部安装超高速电主轴；横梁在左右立柱做前后的Y向移动，滑板在横梁上做左右的X向移动，滑枕在滑板上做上下的Z向移动；所述的X、Y向移动采用直线电机直接驱动，Z向移动采用丝杠传动。 

左右立柱采用＂Ｙ＂形结构，直线导轨Ⅰ的导轨面设计在立柱的竖直筋板上。 

所述的滑板为“L”形， “L”形滑板竖直方向的外侧筋板设计有滑块安装面，“L”形滑板竖直方向的内侧筋板与水平方向筋板均设计有滑块安装面。 

左右立柱的两条直线导轨Ⅰ间分别布置有直线电机的次级，并在左右滑座下方布置了直线电机的初级，直线电机的初级与次级相对应。 

“L”形滑板竖直方向的内侧筋板与直线电机的初级相连，直线电机次级布置在横梁前侧，直线电机的初级与次级相对应。 

床身为可以承接电气柜的结构形式，床身前部用于放置机械式双轴转台、左立柱和右立柱，后部用于放置电气柜。 

左右立柱与床身采用单边带有斜度的楔块与楔键配合定位调整。 

本实用新型的有益效果是： 

1.本实用新型主要包括床身、左立柱、右立柱、左滑座、右滑座、在左右立柱上移动的横梁、滑板、滑枕、主轴及机械式双轴转台等部件，机床响应速度快、加工精度高并具有较高的动静态特性。主要应用于航空、航天和模具等对加工精度和加工速度要求较高的行业和领域。

2本实用新型采用门式结构，横梁在左右立柱上采用直线电机直接驱动，无传动环节、无冲击、无磨损、高速、高加速。 

3. 本实用新型的床身采用能够承接电气柜的结构形式，增大其固有频率，提升了整机的动静态特性。 

4. 本实用新型床身、立柱的定位调整采用单边带有斜度的楔块与楔键的定位调整方式，使得立柱、床身的装配调整时，更加方便和快捷。 

5. 本实用新型的立柱采用“Y”形结构，将立柱上方导轨面设计在立柱竖直筋板上，增强了导轨、立柱装配后的刚性，减小其受力变形的幅度。 

6. 本实用新型的滑板采用“L”形结构，有效的改善了横梁上导轨、滑块的受力状况。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

图2为本实用新型床身结构示意图。 

图3为本实用新型床身、立柱定位调整的楔块与楔键装配示意图。 

图4为本实用新型立柱截面示意图。 

图5为本实用新型滑板的结构示意图。 

图6为本实用新型滑板另一方向的结构示意图。 

图中，床身01；左立柱02；右立柱03；左滑座04；右滑座05；可在左右立柱上移动的横梁06；滑板07；滑枕08；电主轴09；机械式双轴转台10；电气柜11；直线导轨Ⅰ12；直线电机次级13；直线电机初级14；楔块15；楔键16；直线导轨Ⅱ17。 

具体实施方式

一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，如图1所示，包括床身01、左立柱02、右立柱03、左滑座04、右滑座05、可在左右立柱上移动的横梁06、滑板07、滑枕08、电主轴09及机械式双轴转台10等。 

床身01底部四周留有地脚安装孔，并通过地脚安装孔与放置在水平地基面上的地脚垫铁相连。左立柱02和右立柱03分别放置在床身左右两边的立柱安装面A上，并通过楔块15和楔键16进行定位和调整。楔块15的直角面用来定位，带有斜度一面用来调整。左立柱02和右立柱03上方的两条直线导轨Ⅰ12设计在立柱的两条竖筋上方，增加了导轨刚性，减小受力变形量。左右立柱上方的两条直线导轨Ⅰ12之间安装有直线电机的次级13。 

床身01上设计有工作台安装面AB和电气柜安装面BC，机械式双轴转台10和电气柜11通过螺栓与对应安装面连接。 

左滑座04和右滑座05分别通过滑块与左立柱02和右立柱03上方的两条直线导轨Ⅰ12进行滑动配合，左滑座04和右滑座05下底面通过螺栓与直线电机初级14连接，直线电机的次级13和直线电机初级14相对应。 

横梁06的两端通过螺栓分别与左滑座04和右滑座05的上安装面连接，并通过楔块15和楔键16进行定位和调整。横梁06通过直线电机的驱动，在立柱上做前后的Y向移动。 

滑板07采用“L”型结构设计，滑板07竖直筋板的内侧和水平筋板的下面都设计有滑块安装面D和E，并通过滑块分别与横梁的前面与上面的两根直线导轨导轨Ⅱ17进行滑动配合。滑板07竖直筋板的内侧安装有直线电机初级14，并与安装在横梁06前面的直线电机的次级13相对应。滑板07通过直线电机的驱动，在横梁06上做左右的X向移动。滑板07的上方安装伺服电机，伺服电机驱动丝杠做Z轴上下移动。 

L”形滑板07竖直方向的外侧筋板设计有滑块安装面F，通过滑块与滑枕08的两条直线导轨配合。电主轴09安装在滑枕08的主轴安装孔内。 

五轴立式铣床的X、Y轴采用直线电机驱动，Z轴采用采用伺服电机带动丝杠的方式进行传动。 

Claims (7)

1.一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，在床身上设有左立柱、右立柱，左右立柱上分别布置了两条直线导轨Ⅰ，左滑座和右滑座分别通过滑块与左立柱和右立柱上的两条直线导轨Ⅰ进行滑动配合，可移动横梁通过左右滑座与立柱相配合，其特征在于：滑板通过滑块与横梁上面和前面的两条直线导轨Ⅱ配合，滑枕通过滑块与滑板前面的两条直线导轨Ⅲ配合，滑枕下部安装超高速电主轴；横梁在左右立柱做前后的Y向移动，滑板在横梁上做左右的X向移动，滑枕在滑板上做上下的Z向移动；所述的X、Y向移动采用直线电机直接驱动，Z向移动采用丝杠传动。

2.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于：左右立柱采用“Y”形结构，直线导轨Ⅰ的导轨面设计在立柱的竖直筋板上。

3.根据权利要求1或2所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于：所述的滑板为“L”形， “L”形滑板竖直方向的外侧筋板设计有滑块安装面，“L”形滑板竖直方向的内侧筋板与水平方向筋板均设计有滑块安装面。

4.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于：左右立柱的两条直线导轨Ⅰ间分别布置有直线电机的次级，并在左右滑座下方布置了直线电机的初级，直线电机的初级与次级相对应。

5.根据权利要求3所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于： “L”形滑板竖直方向的内侧筋板与直线电机的初级相连，直线电机次级布置在横梁前侧，直线电机的初级与次级相对应。

6.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于：床身为可以承接电气柜的结构形式，床身前部用于放置机械式双轴转台、左立柱和右立柱，后部用于放置电气柜。

7.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的超高速五轴立式铣床，其特征在于：左右立柱与床身采用单边带有斜度的楔块与楔键配合定位调整。

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