一种具有快速冷却功能的快刀伺服装置的制作方法

本实用新型涉及一种精密机械制造领域，具体涉及一种具有快速冷却功能的快刀伺服装置。

背景技术：

超精密车削加工技术是20世纪中叶发展起来的先进制造技术，快刀伺服装置是超精密车削的重要组成部分之一，对于自由曲面和表面微结构加工来说，快刀伺服装置是必要的部件之一，快刀伺服机构具有高精度和高频率的优点，因此快刀伺服装置得到非常广泛的应用，是超精密车削领域的一大推进剂，在超精密加工领域起得极其重要的作用。

超精密车削加工技术中，电机启动的发热量就会很大，这个过程中就会产生许多的问题，由于热量大会导致一系列的问题，它会导致电机不能正常工作，导致电机的精度降低，热量会传导到其他的部件，影响他们的使用性能，电机发热的解决办法一种是电机本身发热量少，另外一种就是电机发热，热量会直接消散，不能让热量堆积。

大多数对发热源降温的方法都是冷却水循环冷却带走热量，这种机构单一，效果单一，对一些发热不大的的结构满足要求，可是对一些发热量大的并且热量对机构影响大的装置就不能满足使用要求。

同时对于自由曲面和表面微结构加工来说，主要存在的快刀伺服装置是压电陶瓷与柔性机构形式的，对于波动小的自由曲面和表面微结构加工可以满足要求，由于它的行程小对于一些波动大的自由曲面和表面微结构达不到要求。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的具有快速冷却功能的快刀伺服装置，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有快速冷却功能的快刀伺服装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有快速冷却功能的快刀伺服装置，其特征在于：

包括电机以及连接该电机并通过该电机动子驱动气浮导轨实现前后移动的气浮装置；

所述电机为音圈电机，所述音圈电机包括定子(10)、动子(14)，其中所述定子(10)设置在所述动子(14)内部，所述定子(10)一端连接有电机定子固定件(3)；

所述定子(10)外侧还设置有一水冷套(11)，所述水冷套(11)外侧设置有水冷外壳(5)，所述水冷套(11)上开设置有螺纹凹槽，所述水冷外壳(5) 上设置有冷却水出水接头(1)和冷却水进水接头(4)，分别位于所水冷外壳(5) 的两端并从所述水冷外壳(5)延伸至所述螺纹凹槽中；

所述气浮装置包括气浮轴承(7)、气浮导轨(9)、动子连接件(16)，其中所述气浮轴承(7)固定连接所述水冷外壳(5)一端；所述气浮轴承(7)上开设置有“T”形槽(71)，所述“T”形槽(71)包括垂直连接的下槽(711)和上槽(712)，所述气浮导轨(9)包括相互垂直连接成“T”形的下导轨(91) 和上导轨(92)，其中所述下导轨(91)安装在所述下槽(711)中所述上导轨 (92)安装在上导轨(92)；所述气浮轴承(7)底部还设置有连通所述下槽(711) 的通气连接口(72)，所述通气连接口(72)包括底部接口孔(721)、配气通道 (722)、多个输气孔(723)，所述底部接口孔(721)为位于所述气浮轴承(7) 底部中心的半孔，所述配气通道(722)中心处垂直并连通所述底部接口孔(721)，所述配气通道(722)的直径由中心向两端均匀缩小，所述输气孔(723)均匀分布在所述配气通道(722)的两侧并连接所述下槽(711)；所述动子连接件(16) 设置在所述气浮导轨(9)的一端；

所述动子(14)和气浮导轨(9)之间还设置有隔热垫片(8)，并通过埋入所述动子(14)的多个螺钉依次连接所述隔热垫片(8)、动子连接件(16)和气浮导轨(9)。

-所述气浮导轨(9)位于所述电机和气浮轴承(7)的一端上还设置有密封件(15)，所述密封件(15)包括固定在气浮导轨(9)外侧的固定挡板(152)，以及连接所述固定挡板(152)和气浮轴承(7)外侧的柔性橡胶(151)。

-所述定子(10)内部还设置有电机定子排气口(13)，所述电机定子固定件 (3)上还设置有排气口(2)，所述电机定子排气口(13)连通所述排气口(2)。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

本装置中通入冷却气体，该冷却气体能够进入到电机中，不仅能够防止电机中的热气体进入气浮装置中，还能够通过冷却企图对电机进行降温。

本装置气浮装置的配气通道由中心向两端缩小，能够保证底部接口孔进入的气体在输出输气孔的时候，出气的速率和量在不同的输气孔中保持一定；

本装置气浮装置和导轨之间设置了一柔性连接的密封件，能够防止冷却气体进入到气浮导轨中。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视图；

图3是实用新型气浮导轨的透视图；

图中：1-冷却水出水接头；2-排气口；3-电机定子固定件；4-冷却水进水接头；5-水冷外壳；6-冷却气进口；7-气浮轴承；71-“T”形槽；711-下槽；712- 上槽；72-通气连接口；721-底部接口孔；722-配气通道；723-输气孔；8-隔热垫片；9-气浮导轨；91-下导轨；92-上导轨；10-定子；11-水冷套；12-电机动子与定子缝隙；13-电机定子排气口；14-动子；15-密封件；16-动子连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1至图3，本实用新型一较佳实施例所述的一种具有快速冷却功能的快刀伺服装置，包括电机以及连接该电机并通过该电机动子驱动气浮导轨实现前后移动的气浮装置；

所述电机为音圈电机，所述音圈电机包括定子10、动子14，其中所述定子 10设置在所述动子14内部，所述定子10一端连接有电机定子固定件3；

所述定子10外侧还设置有一水冷套11，所述水冷套11外侧设置有水冷外壳5，所述水冷套11上开设置有螺纹凹槽111，所述水冷外壳5上设置有冷却水出水接头1和冷却水进水接头4，分别位于所水冷外壳5的两端并从所述水冷外壳5延伸至所述螺纹凹槽61中；

所述气浮装置包括气浮轴承7、气浮导轨9、动子连接件16，其中所述气浮轴承7固定连接所述水冷外壳5一端，其中所述气浮轴承7固定设置在所述水冷外壳5上；所述气浮轴承7上开设置有“T”形槽71，所述“T”形槽71包括垂直连接的下槽711和上槽712，所述气浮导轨9包括相互垂直连接成“T”形的下导轨91和上导轨92，其中所述下导轨91安装在所述下槽711中所述上导轨92安装在上导轨92；所述气浮轴承7底部还设置有连通所述下槽711的通气连接口72，所述通气连接口72包括底部接口孔721、配气通道722、多个输气孔723，所述底部接口孔721为位于所述气浮轴承7底部中心的半孔，所述配气通道722中心处垂直并连通所述底部接口孔721，所述配气通道722的直径由中心向两端均匀缩小，所述输气孔723均匀分布在所述配气通道722的两侧并连接所述下槽711；所述动子连接件16设置在所述气浮导轨9的一端；

所述动子14和气浮导轨9之间还设置有隔热垫片8，并通过埋入所述动子 14的多个螺钉依次连接所述隔热垫片8、动子连接件16和气浮导轨9。

-所述气浮导轨9位于所述电机和气浮轴承7的一端上还设置有密封件15，所述密封件15包括固定在气浮导轨9外侧的固定挡板152，以及连接所述固定挡板152和气浮轴承7外侧的柔性橡胶151。

-所述定子10内部还设置有电机定子排气口13，所述电机定子固定件3上还设置有排气口2，所述电机定子排气口13连通所述排气口2。

本装置工作原理如下：

冷却水能够对水冷套进行冷却，水冷套可以带走定子的热量；冷却气体进入到装置内部后，通过电机动子与定子缝隙12经过电机定子排气口13将气体从排气口排2将热量带走；

气浮装置的配气通道从中间向两端缩小，进入配气通道的气流在经过第一个输气孔的时候流量较大，如果配气通道为圆柱形，进入到后面的输气孔的流量将变小，因此缩小配气通道后能够增加后面输气孔的流量。

密封装置能够防止冷却气体进入到气浮轴承中。

本实用新型至少具有以下优点：

本装置中通入冷却气体，该冷却气体能够进入到电机中，不仅能够防止电机中的热气体进入气浮装置中，还能够通过冷却企图对电机进行降温。

本装置气浮装置的配气通道由中心向两端缩小，能够保证底部接口孔进入的气体在输出输气孔的时候，出气的速率和量在不同的输气孔中保持一定；

本装置气浮装置和导轨之间设置了一柔性连接的密封件，能够防止冷却气体进入到气浮导轨中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。