直线电机驱动的全闭环卧式加工机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其包括：X轴直线电机；Y轴直线电机；Z轴直线电机；底座；Y轴支撑部，该Y轴支撑部能够由该X轴直线电机驱动在该底座上沿着X轴方向滑动；Z轴支撑部，该Z轴支撑部能够由该Y轴直线电机驱动在该Y轴支撑部上沿着Y轴方向滑动；主轴箱，该主轴箱能够由该Z轴直线电机驱动在该Z轴支撑部上沿着Z轴方向滑动；主轴，该主轴安装在该主轴箱中，并且该主轴的轴向与该Z轴方向平行；X轴光栅尺；Y轴光栅尺；Z轴光栅尺。该直线电机驱动的全闭环卧式加工机能够实现高速进给和高精度加工。
【专利说明】
直线电机驱动的全闭环卧式加工机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种直线电机驱动的全闭环卧式加工机。
【背景技术】
[0002]传统的卧式加工机使用伺服电机加丝杠的形式，主轴箱水平安装在立柱上，立柱深凹进去。此结构由丝杠固有的缺点，速度慢，加速度小，体积大，精度低，特别是在精加工条件下，加工效率很低。在铜、石墨等材料加工中，难以实现高速高光洁度加工。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，提供一种直线电机驱动的全闭环卧式加工机。
[0004]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0005]—种直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其包括:
[0006]X轴直线电机；
[0007]Y轴直线电机；
[0008]Z轴直线电机；
[0009]底座；
[0010]Y轴支撑部，该Y轴支撑部能够由该X轴直线电机驱动在该底座上沿着X轴方向滑动；
[0011]Z轴支撑部，该Z轴支撑部能够由该Y轴直线电机驱动在该Y轴支撑部上沿着Y轴方向滑动；
[0012]主轴箱，该主轴箱能够由该Z轴直线电机驱动在该Z轴支撑部上沿着Z轴方向滑动；
[0013]主轴，该主轴安装在该主轴箱中，并且该主轴的轴向与该Z轴方向平行；
[0014]X轴光栅尺，该X轴光栅尺的标尺光栅沿着X轴方向安装在该底座上，该X轴光栅尺的光栅读数头安装在该Y轴支撑部上；
[0015]Y轴光栅尺，该Y轴光栅尺的标尺光栅沿着Y轴方向安装在该Y轴支撑部上，该Y轴光栅尺的光栅读数头安装在该Z轴支撑部上；
[0016]Z轴光栅尺，该Z轴光栅尺的标尺光栅沿着Z轴方向安装在该Z轴支撑部上，该Z轴光栅尺的光栅读数头安装在该主轴箱上。
[0017]优选地，该Y轴支撑部包括竖直部分、水平部分和加强肋，该水平部分设置在该竖直部分的靠近该底座的一端，该加强肋设置在该竖直部分的一侧且与该竖直部分和该水平部分连接。
[0018]优选地，该X轴光栅尺的光栅读数头安装在该水平部分上，该Y轴光栅尺的标尺光栅沿着Y轴方向安装在该竖直部分上。
[0019]优选地，该底座包含沿着该X轴方向铺设的多根X轴导轨，该水平部分固设有与多根该X轴导轨对应的X轴引导部，该X轴引导部能够沿着该X轴导轨滑动。
[0020]优选地，该竖直部分包含沿着该Y轴方向铺设的多根Y轴导轨，该Z轴支撑部固设有与多根该Y轴导轨对应的Y轴引导部，该Y轴引导部能够沿着该Y轴导轨滑动。
[0021]优选地，该Z轴支撑部包含沿着该Z轴方向铺设的多根Z轴导轨，该主轴箱固设有与多根该Z轴导轨对应的Z轴引导部，该Z轴引导部能够沿着该Z轴导轨滑动。
[0022]优选地，该X轴直线电机的定子安装在该底座上，该X轴直线电机的动子安装在该水平部分上;该Y轴直线电机的定子安装在该竖直部分上，该Y轴直线电机的动子安装在该Z轴支撑部上;该Z轴直线电机的定子安装在该Z轴支撑部上，该Z轴直线电机的动子安装在该主轴箱上。
[0023]优选地，上述定子均为磁板，上述动子均为线圈。
[0024]优选地，其还包括气缸，该气缸包括活塞和缸筒，该缸筒固设于该竖直部分，该活塞固设于该Z轴支撑部。
[0025]优选地，该气缸设置在该竖直部分和该Z轴支撑部之间。
[0026]本实用新型的积极进步效果在于:该直线电机驱动的全闭环卧式加工机能够实现高速进给和高精度加工。
【附图说明】
[0027]图1为本实施例的直线电机驱动的全闭环卧式加工机的立体图；
[0028]图2为图1的全闭环卧式加工机的主视图；
[0029]图3为图1的全闭环卧式加工机的侧视图；
[0030]图4为图1的全闭环卧式加工机的俯视图。
【具体实施方式】
[0031]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。
[0032]在本实施例中，X轴方向、Y轴方向、Ζ轴方向为图1-4中，箭头Χ、Υ、Ζ所表示的方向。
[0033]如图1-4所示，直线电机驱动的全闭环卧式加工机I包括:Χ轴直线电机、Y轴直线电机、Z轴直线电机、底座7、Υ轴支撑部5、Ζ轴支撑部6、主轴箱8、主轴、X轴光栅尺10、Υ轴光栅尺
11、Ζ轴光栅尺12和气缸13。
[0034]Y轴支撑部5包括竖直部分51、水平部分53和加强肋55，该水平部分53设置在该竖直部分51的靠近底座7的一端，该加强肋55设置在竖直部分51的一侧且与竖直部分51和水平部分53连接。加强肋55如图1所示为三角形，但是并不局限于此，其也可以根据实际需要设置为其他形状。Y轴支撑部5优选为一体成型。
[0035]底座7包含沿着X轴方向铺设的多根X轴导轨71，水平部分53固设有与多根X轴导轨71对应的X轴引导部54，Χ轴引导部54能够沿着X轴导轨71滑动。从而Y轴支撑部5能够由X轴直线电机驱动在底座7上沿着X轴方向滑动。
[0036]竖直部分51包含沿着Y轴方向铺设的多根Y轴导轨52，Ζ轴支撑部6固设有与多根Y轴导轨52对应的Y轴引导部62，Y轴引导部62能够沿着Y轴导轨52滑动。从而，Z轴支撑部6能够由Y轴直线电机驱动在Y轴支撑部5上沿着Y轴方向滑动。
[0037]Z轴支撑部6包含沿着Z轴方向铺设的多根Z轴导轨61，主轴箱8固设有与多根Z轴导轨对应的Z轴引导部81，Z轴引导部81能够沿着Z轴导轨61滑动。从而，主轴箱8能够由Z轴直线电机驱动在Z轴支撑部6上沿着Z轴方向滑动。
[0038]X轴直线电机、Y轴直线电机、Z轴直线电机均包括定子和动子。X轴直线电机的定子21安装在底座7上，X轴直线电机的动子22安装在水平部分53上;Y轴直线电机的定子31安装在竖直部分51上，Y轴直线电机的动子32安装在Z轴支撑部6上;Z轴直线电机的定子41安装在Z轴支撑部6上，Z轴直线电机的动子42安装在主轴箱8上。上述定子均为磁板，上述动子均为线圈。
[0039]主轴9安装在主轴箱8中，并且主轴9的轴向与Z轴方向平行。
[0040]X轴光栅尺10的标尺光栅102沿着X轴方向安装在底座7上，X轴光栅尺10的光栅读数头101安装在Y轴支撑部5的水平部分53上。Y轴光栅尺11的标尺光栅112沿着Y轴方向安装在Y轴支撑部5的竖直部分51上，Y轴光栅尺11的光栅读数头111安装在Z轴支撑部6上。Z轴光栅尺12的标尺光栅122沿着Z轴方向安装在Z轴支撑部6上，Z轴光栅尺12的光栅读数头121安装在主轴箱8上。
[0041]气缸13设置在竖直部分51和Z轴支撑部6之间，其包括活塞131和缸筒，缸筒固设于竖直部分51，活塞131固设于Z轴支撑部6。缸筒位于活塞131的下方，图中未不意。气缸13用于对Z轴支撑部6产生向上的驱动力，以抵消Z轴支撑部6自身的重力，从而，即使Y轴直线电机不工作，主轴箱也能保持在Y轴方向上的固定位置。
[0042]在使用本实施例的加工机I进行加工时，X轴直线电机、Y轴直线电机、Z轴直线电机工作，使得主轴9移动到相应位置对零件进行加工，当主轴9移动时，各个光栅尺检测Y轴支撑部5在X轴方向上的位移、Z轴支撑部6在Y轴方向上的位移、主轴箱8在Z轴方向上的位移，并反馈这些信息，从而精确地控制主轴9的定位以及进给速度。
[0043]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。
【主权项】
1.一种直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，其包括: X轴直线电机； Y轴直线电机； Z轴直线电机； 底座； Y轴支撑部，所述Y轴支撑部能够由所述X轴直线电机驱动在所述底座上沿着X轴方向滑动； Z轴支撑部，所述Z轴支撑部能够由所述Y轴直线电机驱动在所述Y轴支撑部上沿着Y轴方向滑动； 主轴箱，所述主轴箱能够由所述Z轴直线电机驱动在所述Z轴支撑部上沿着Z轴方向滑动； 主轴，所述主轴安装在所述主轴箱中，并且所述主轴的轴向与所述Z轴方向平行； X轴光栅尺，所述X轴光栅尺的标尺光栅沿着X轴方向安装在所述底座上，所述X轴光栅尺的光栅读数头安装在所述Y轴支撑部上； Y轴光栅尺，所述Y轴光栅尺的标尺光栅沿着Y轴方向安装在所述Y轴支撑部上，所述Y轴光栅尺的光栅读数头安装在所述Z轴支撑部上； Z轴光栅尺，所述Z轴光栅尺的标尺光栅沿着Z轴方向安装在所述Z轴支撑部上，所述Z轴光栅尺的光栅读数头安装在所述主轴箱上。2.如权利要求1所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述Y轴支撑部包括竖直部分、水平部分和加强肋，所述水平部分设置在所述竖直部分的靠近所述底座的一端，所述加强肋设置在所述竖直部分的一侧且与所述竖直部分和所述水平部分连接。3.如权利要求2所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述X轴光栅尺的光栅读数头安装在所述水平部分上，所述Y轴光栅尺的标尺光栅沿着Y轴方向安装在所述竖直部分上。4.如权利要求2所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述底座包含沿着所述X轴方向铺设的多根X轴导轨，所述水平部分固设有与多根所述X轴导轨对应的X轴引导部，所述X轴引导部能够沿着所述X轴导轨滑动。5.如权利要求2所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述竖直部分包含沿着所述Y轴方向铺设的多根Y轴导轨，所述Z轴支撑部固设有与多根所述Y轴导轨对应的Y轴引导部，所述Y轴引导部能够沿着所述Y轴导轨滑动。6.如权利要求2所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述Z轴支撑部包含沿着所述Z轴方向铺设的多根Z轴导轨，所述主轴箱固设有与多根所述Z轴导轨对应的Z轴引导部，所述Z轴引导部能够沿着所述Z轴导轨滑动。7.如权利要求2所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述X轴直线电机的定子安装在所述底座上，所述X轴直线电机的动子安装在所述水平部分上;所述Y轴直线电机的定子安装在所述竖直部分上，所述Y轴直线电机的动子安装在所述Z轴支撑部上;所述Z轴直线电机的定子安装在所述Z轴支撑部上，所述Z轴直线电机的动子安装在所述主轴箱上。8.如权利要求7所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，上述定子均为磁板，上述动子均为线圈。9.如权利要求2-8中的任一项所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，其还包括气缸，所述气缸包括活塞和缸筒，所述缸筒固设于所述竖直部分，所述活塞固设于所述Z轴支撑部。10.如权利要求9所述的直线电机驱动的全闭环卧式加工机，其特征在于，所述气缸设置在所述竖直部分和所述Z轴支撑部之间。
【文档编号】B23Q1/01GK205414937SQ201620193667
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】张如山
【申请人】上海铼钠克数控科技股份有限公司