直线电机驱动卧式铣床的制作方法

本实用新型涉及一种直线电机驱动卧式铣床。

背景技术：

现有的卧式铣床采用的是伺服电机加丝杠的驱动和传动方式。此方式需要通过电机、联轴器、丝杠、螺母等一连串机构完成运动传递，结构复杂、传递刚性不足；丝杠和螺母为接触式摩擦会产生磨损，影响定位精度，严重时会导致机构失效；在传动方向转变时，丝杠和螺母之间的反向间隙也会导致传动滞后，影响加工精度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的卧式铣床传动结构复杂、精度不足的缺陷，提供一种直线电机驱动卧式铣床。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种直线电机驱动卧式铣床，其特点在于，其包括：

X轴直线电机，所述X轴直线电机具有一X轴线圈和一X轴磁板；

Y轴直线电机，所述Y轴直线电机具有一Y轴线圈和一Y轴磁板；

Z轴直线电机，所述Z轴直线电机具有一Z轴线圈和一Z轴磁板；

T形底座；

立柱，所述立柱固设于所述T形底座；

主轴箱，所述主轴箱能够由所述Y轴直线电机驱动在Y轴方向上滑动；

主轴，所述主轴沿Z轴方向延伸且安装在主轴箱上，所述主轴用于安装刀具；

滑台，所述滑台能够由所述Z轴直线电机驱动在Z轴方向上滑动；和

工作台，所述工作台能够由所述X轴直线电机驱动在X轴方向上滑动， 所述工作台用于放置加工件；

其中，所述Z轴线圈设于所述滑台，所述Z轴磁板设于所述T形底座，所述Z轴线圈和所述Z轴磁板之间具有一间隙；

所述X轴线圈设于所述工作台，所述X轴磁板设于所述滑台，所述X轴线圈和所述X轴磁板之间具有一间隙；

所述Y轴线圈设于所述主轴箱，所述Y轴磁板设于所述立柱，所述Y轴线圈和所述Y轴磁板之间具有一间隙。

较优地，所述滑台设于所述T形底座上方，所述工作台设于所述滑台上方，所述主轴箱设于所述工作台侧方。

较优地，所述滑台的底部设有Z轴滑块，所述T形底座的顶部设有Z轴导轨，所述Z轴滑块滑设于所述Z轴导轨；

所述工作台的底部设有X轴滑块，所述滑台的顶部设有X轴导轨，所述X轴滑块滑设于所述X轴导轨；

所述主轴箱靠近所述立柱的一侧设有Y轴滑块，所述立柱靠近所述主轴箱的一侧设有Y轴导轨，所述Y轴滑块滑设于所述Y轴导轨。

较优地，所述立柱靠近所述主轴箱的一侧设有一Y轴凹槽，所述主轴的一后端伸出所述主轴箱并位于所述Y轴凹槽内，所述Y轴凹槽的深度大于所述主轴的后端的伸出长度、宽度大于所述主轴的后端的截面宽度。

所述Y轴凹槽的设置避免了所述主轴的后端与所述立柱产生干涉，保证主轴箱正常的沿着Y轴方向运动。

较优地，所述直线电机驱动卧式铣床还包括：

Z轴光栅尺，所述Z轴光栅尺具有一Z轴标尺光栅和一Z轴光栅读数头，所述Z轴标尺光栅固设于所述T形底座并位于其中一所述Z轴导轨的外侧，所述Z轴光栅读数头设于所述滑台；

X轴光栅尺，所述X轴光栅尺具有一X轴标尺光栅和一X轴光栅读数头，所述X轴标尺光栅固设于所述滑台并位于其中一所述X轴导轨的外侧，所述X轴光栅读数头设于所述工作台；

Y轴光栅尺，所述Y轴光栅尺具有一Y轴标尺光栅和一Y轴光栅读数头，所述Y轴标尺光栅固设于所述立柱靠近所述主轴箱的一侧并位于其中一所述的Y轴导轨的外侧，所述Y轴光栅读数头设于所述主轴箱。

上述光栅尺的运用能提高所述滑台、工作台、主轴箱的定位精度。

较优地，所述工作台的体积小于所述滑台的体积，所述滑台的体积小于所述T形底座的体积。

较优地，所述刀具为铣刀。

较优地，所述刀具为钻头。

较优地，所述X轴线圈和所述X轴磁板之间的间隙为0.7～1mm，所述Y轴线圈和所述Y轴磁板之间的间隙为0.7～1mm，所述Z轴线圈和所述Z轴磁板之间的间隙为0.7～1mm。

采用上述0.7～1mm的间隙，一方面，避免因间隙过大，磁场强度过小，产生较小的推力；另一方面，避免因间隙过大，工作环境中的粉尘或其他杂质通过进入所述间隙，造成磨损，从而影响直线电机的正常工作。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型公开的直线电机驱动卧式铣床简化了现有的丝杆螺母传动链，提高了卧式铣床的加工精度、定位精度以及传动响应。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的直线电机驱动卧式铣床的立体示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的直线电机驱动卧式铣床的主视图。

图3为本实用新型的较佳实施例的直线电机驱动卧式铣床的右视图。

附图标记说明：

10：直线电机驱动卧式铣床

11：T形底座

12：立柱

13：主轴箱

14：主轴

15：滑台

16：工作台

21：X轴线圈

22：X轴磁板

23：X轴滑块

24：X轴导轨

25：X轴标尺光栅

26：X轴光栅读数头

31：Y轴线圈

32：Y轴磁板

33：Y轴滑块

34：Y轴导轨

35：Y轴标尺光栅

36：Y轴光栅读数头

37：Y轴凹槽

41：Z轴线圈

42：Z轴磁板

43：Z轴滑块

44：Z轴导轨

45：Z轴标尺光栅

46：Z轴光栅读数头

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此 将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例

如图1-3所示，一种直线电机驱动卧式铣床10，包括：T形底座11、立柱12、主轴箱13、主轴14、滑台15、工作台16，以及X轴直线电机、Y轴直线电机、Z轴直线电机。三个直线电机分别具有一线圈和一磁板；立柱12固设于T形底座11；主轴箱13能够由Y轴直线电机驱动在Y轴方向上滑动；主轴14沿Z轴方向延伸且安装在主轴箱13上，用于安装刀具；滑台15能够由Z轴直线电机驱动在Z轴方向上滑动；工作台16能够由X轴直线电机驱动在X轴方向上滑动，用于放置加工件。

具体而言，Z轴线圈41设于滑台15，Z轴磁板42设于T形底座11，Z轴线圈41和Z轴磁板42之间具有一间隙；X轴线圈21设于工作台16，X轴磁板22设于滑台15，X轴线圈21和X轴磁板22之间具有一间隙；Y轴线圈31设于主轴箱13，Y轴磁板32设于立柱12，Y轴线圈31和Y轴磁板32之间具有一间隙。

滑台15设于T形底座11上方，工作台16设于滑台15上方，主轴箱13设于工作台16侧方。

为了实现较好的直线传动的效果，可以在滑台15的底部设有Z轴滑块43，T形底座11的顶部设有Z轴导轨44，Z轴滑块43滑设于Z轴导轨44；在工作台16的底部设有X轴滑块23，滑台15的顶部设有X轴导轨24，X轴滑块23滑设于X轴导轨24；在主轴箱13靠近立柱12的一侧设有Y轴滑块33，立柱12靠近主轴箱13的一侧设有Y轴导轨34，Y轴滑块33滑设于Y轴导轨34。

为了实现避免主轴14的后端与立柱12产生干涉，保证主轴箱13正常沿Y轴方向运动的效果，还可以在立柱12靠近主轴箱13的一侧设有一Y轴凹槽37，主轴14的后端伸出主轴箱13并位于Y轴凹槽37内，Y轴凹槽37的深度大于主轴14的后端的伸出长度、宽度大于主轴14的后端的截面宽度。

直线电机驱动卧式铣床10还可以包括：Z轴光栅尺、X轴光栅尺和Y轴光栅尺，它们分别具有一标尺光栅和一光栅读数头；其中，Z轴标尺光栅45固设于T形底座11并位于其中一Z轴导轨44的外侧，Z轴光栅读数头46设于滑台15；X轴标尺光栅25固设于滑台15并位于其中一X轴导轨24的外侧，X轴光栅读数头26设于工作台16；Y轴标尺光栅35固设于立柱12靠近主轴箱13的一侧并位于其中一Y轴导轨34的外侧，Y轴光栅读数头36设于主轴箱13。以提高滑台15、工作台16、主轴箱13的定位精度。

鉴于工作台16、滑台15、T形底座11的位置关系，还可以设置工作台16的体积小于滑台15的体积，滑台15的体积小于T形底座11的体积。

安装在主轴14上的刀具为铣刀。

作为一种替代的方案，刀具也可以为钻头。

间隙的选择不当也会对卧式铣床的工作造成一定的影响，如若间隙过大磁场强度过小，由此产生的推力也会较小；如若间隙过大，杂质进入所述间隙易造成磨损。因此，可以将上述三个线圈与其对应的三个磁板之间的间隙均设置为0.7～1mm。

采用以上直线电机驱动卧式铣床10，简化了现有的丝杆螺母传动链，提高了卧式铣床的加工精度、定位精度以及传动响应。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。