一种直线电机直接驱动的数控立式车床的制作方法

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一种直线电机直接驱动的数控立式车床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机床设备领域,具体涉及一种直线电机直接驱动的数控立式车床。
【背景技术】
[0002]机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志,普通机床经历了近两百年的历史。1797年,英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床,第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。50年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床,70年代后得到迅速发展。
[0003]随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力,使原来不能解决的许多问题,找到了科学解决的途径。
[0004]目前,现有的立式车床,包括数控立车主电机都是通过多级齿轮传动减速,存在结构复杂、传动效率低、噪音大、能耗高、响应速度慢以及控制精度不高等缺点。因此,亟需设计一种新的直线电机直接驱动的数控立式车床,以解决现有技术存在的上述不足。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种直线电机直接驱动的数控立式车床,以克服目前现有技术存在的上述不足。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:
[0007]—种直线电机直接驱动的数控立式车床,包括床身,所述床身头部安装有弧形直线电机,所述弧形直线电机上固定有盘形直线电机,所述弧形直线电机与床身上端连接有推力向心球轴承,下端连接有双列短圆柱滚子轴承,所述弧形直线电机通过花键与工作台相连接,所述床身尾部设置有立柱,所述立柱上设有横梁,所述立柱与横梁之间安装有横梁直线电机,所述横梁上设有垂直刀架,所述横梁与垂直刀架之间安装有垂直刀架水平运动直线电机,所述刀架内安装有垂直刀架升降直线电机,所述立柱上还安装有侧刀架,所述立柱与侧刀架之间设有侧刀架升降直线电机,所述侧刀架内设有侧刀架进给直线电机。
[0008]进一步的,所述弧形直线电机包括飞轮转子一和定子组件一,所述定子组件一位于飞轮转子一的外圆周侧面并固定在床身上。
[0009]进一步的,所述弧形直线电机的飞轮转子一包括导电外圈以及导磁内圈,所述导电外圈与导磁内圈固定相接并沿飞轮转子一的外圆周设置,所述导磁内圈设置在导电外圈与飞轮本体之间并固定在飞轮本体上,所述导磁内圈和飞轮本体结合缝的左右端面上分别设置有骑缝螺钉,所述弧形直线电机的定子组件一包括至少一个定子一以及对定子组件一进行固定的定子座一,所述定子座一固定在床身上,所述定子一包括定子铁芯一以及设置在定子铁芯一内的定子绕组一,所述定子组件一与飞轮转子一之间设有间隙,所述定子组件一相互对称并沿飞轮转子一的转动轴线设置于飞轮转子一的圆周外侧面。
[0010]进一步的,所述盘型直线电机包括飞轮转子二以及定子组件二,所述飞轮转子二通过花键固定在弧形直线电机的飞轮转子一上,所述定子组件二固定弧形电机的定子组件—上。
[0011]进一步的,所述盘形直线电机的飞轮转子二包括导电外环以及导磁内环,所述导电外环与导磁内环固定相接并呈圆环状设置于工作台下端面,所述导磁内环设置在导电外环与工作台之间并通过螺钉固定于工作台上,所述盘形直线电机的定子组件二包括至少一个定子二以及对定子组件二进行固定的定子座二,所述定子座二固定在弧形电机的定子组件一上,所述定子二包括定子铁芯二以及设置在定子铁芯二内的定子绕组二,所述定子组件二与飞轮转子二之间设有间隙,所述定子组件二相互对称并沿飞轮转子二的转动轴线设置于飞轮转子二的圆周外侧面。
[0012]进一步的,所述导电外圈和导电外环的材质为导电金属材料,所述导磁内圈和导磁内环的材质为导磁金属材料,所述导电外圈和导磁内圈、导电外环和导磁内环均是通过爆炸焊接方式结合而成。
[0013]进一步的,所述飞轮转子一为弧形直线电机次级,所述定子组件一为初级,所述飞轮转子二为盘形直线电机次级,定子组件二为初级。
[0014]进一步的,所述横梁直线电机、垂直刀架水平运动直线电机、垂直刀架升降直线电机、侧刀架升降直线电机、侧刀架进给直线电机分别包括各自的定子组件和转子组件,上述定子组件均包括至少一个相应的定子以及对所述定子进行固定的定子座,所述各定子座分别固定在立柱、横梁、垂直刀架、侧刀架上,所述各定子均设置在所述转子组件的正下方,所述各定子均包括相应的定子铁芯以及设置在所述定子铁芯内的定子绕组。
[0015]进一步的,所述直线电机直接驱动的数控立式车床还包括数控系统,所述数控系统包括速度位置编码器、旋转变压器以及PLC控制器,所述速度位置编码器分别安装在横梁直线电机、垂直刀架水平运动直线电机、垂直刀架升降直线电机、侧刀架升降直线电机、侧刀架进给直线电机的转子上,所述旋转变压器安装在弧形直线电机和盘形直线电机的飞轮转子一和飞轮转子二上。
[0016]本实用新型的有益效果为:设计合理,结构简单,故障率低,弧形直线电机和盘形直线电机直接驱动工作台转动,减少了主传动的减速传动链,提高了传动效率;程序数字化控制电机运转,工作台速度控制精确高;直线电机驱动,通过速度位置编码器控制,止动块自动锁紧,位置控制精度高;电量消耗低,噪音小,响应速度快,省时高效,维护方便。
【附图说明】
[0017]下面为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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。
[0018]图1是本实用新型实施例所述的直线电机直接驱动的数控立式车床的结构示意图一;
[0019]图2是本实用新型实施例所述的直线电机直接驱动的数控立式车床的结构示意图二 ;
[0020]图3是本实用新型实施例所述的直线电机直接驱动的数控立式车床的结构示意图三;
[0021]图4是本实用新型实施例所述的直线电机直接驱动的数控立式车床的结构示意图四;
[0022]图5是本实用新型实施例所述的直线电机直接驱动的数控立式车床的结构局部放大示意图。
[0023]图中:
[0024]1、床身;2、立柱;3、横梁;4、垂直刀架;5、侧刀架、6、弧形直线电机;7、盘形直线电机;8、工作台;9、横梁直线电机;10、垂直刀架水平运动直线电机;11、垂直刀架升降直线电机;12、侧刀架升降直线电机;13、侧刀架进给直线电机;14花键;15、推力向心球轴承;16、双列短圆柱滚子轴承;61、飞轮转子一 ;62、定子组件一 ;611、导电外圈;612、导磁内圈;613、飞轮本体;614、骑缝螺钉;621、定子一 ;622、定子座一 ;6211、定子铁芯一 ;6212、定子绕组一 ;71、飞轮转子二 ;72、定子组件二 ;711、导电外环;712、导磁内环;713、螺钉;721、定子二 ;722、定子座二 ;7211、定子铁芯二 ;7212、定子绕组二。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1-5所示的一种直线电机直接驱动的数控立式车床,包括床身1,所述床身1头部安装有弧形直线电机6,所述弧形直线电机6上固定有盘形直线电机7,所述弧形直线电机6与床身1上端连接有推力向心球轴承15,下端连接有双列短圆柱滚子轴承16,所述弧形直线电机6通过花键14与工作台8相连接,所述床身1尾部设置有立柱2,所述立柱2上设有横梁3,所述立柱2与横梁3之间安装有横梁直线电机9,所述横梁3上设有垂直刀架4,所述横梁3与垂直刀架4之间安装有垂直刀架水平运动直线电机10,所述刀架4内安装有垂直刀架升降直线电机11,所述立柱2上还安装有侧刀架5,所述立柱2与侧刀架5之间设有侧刀架升降直线电机12,所述侧刀架5内设有侧刀架进给直线电机13 ;
[0027]所述弧形直线电机6包括飞轮转子一 61和定子组件一 62,所述定子组件一 62位于飞轮转子一 61的外圆周侧面并固定在床身1上;
[0028]所述弧形直线电机6的飞轮转子一 61包括导电外圈611以及导磁内圈612,所述导电外圈611与导磁内圈612固定相接并沿飞轮转子一 61的外圆周设置,所述导磁内圈612设置在导电外圈611与飞轮本体613之间并固定在飞轮本体613上,所述导磁内圈612和飞轮本体613结合缝的左右端面上分别设置有骑缝螺钉614,所述弧形直线电机6的定子组件一 62包括两个定子一 621以及对定子组件一 62进行固定的定子座一 622,所述定子座一 622固定在床身1上,所述定子一 621包括定子铁芯一 6211以及设置在定子铁芯一6211内的定子绕组一 6212,所述定子组件一 62与飞轮转子一 61之间设有间隙,所述定子组件一 62相互对称并沿飞轮转子一 61的转动轴线设置于飞轮转子一 61的圆周外侧面;
[0029]所述盘型直线电机7包括飞轮转子二 71以及定子组件二 72,所述飞轮转子二通过花键14固定在弧形直线电机6的飞轮转子一 61上,所述定子组件二 72固定弧形电机6的定子组件一 62上;
[0030]所述盘形直线电机7的飞轮转子二 71包括导电外环711以及导磁内环712,所述导电外环711与导磁内环712固定相接并呈圆环状设置于工作台8下端面,所述导磁内环712设置在导电外环711与工作台8之间并通过螺钉713固定于工作台8上,所述盘形直线电机7的定子组件二 72包括两个定子二 721以及对定子
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