高速大行程双牛头背斜床身电火花机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，包括有底座、背斜床身、两个鞍座、两个伸缩滑座、两个主轴头，第一直线电机、第二直线电机，第三直线电机，两个第一光栅尺、两个第二光栅尺、第一直线导轨副、两个第二直线导轨副、滚珠丝杠。本实用新型使得鞍座、伸缩滑座等运动部件的重心后移，保证伸缩滑座运动至极限位置时，机床运动部分的重心始终作用在床身上，这种结构充分发挥了背斜床身的作用，并利用背斜床身与双滑座间直线电机动子与定级间强大的吸引力来平衡伸缩滑座前移所产生的倾覆力矩；同时，本实用新型采用单一定子双动子直线电机进行双鞍座的独立直线驱动和协调控制，能避免大行程方向上双鞍座的相互干涉，保证鞍座的运行安全。
【专利说明】高速大行程双牛头背斜床身电火花机床
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，属于高速大行程双牛头背斜床身电火花机床结构与控制的创新技术。
【背景技术】
[0002]传统的大行程双牛头电火花机床采用“C”型水平床身结构，使得机床的重心前移，伸缩滑座悬臂结构产生很大的倾覆力矩，影响机床主轴头在Z方向的刚度，伸缩滑座前后移动容易导致主轴方向产生位移，从而影响电火花机床主轴加工方向的位置精度。
[0003]鞍座和伸缩滑座是大行程双牛头电火花机床的关键运动部件，目前机床运动部件的运动主要采用滚珠丝杠副进行驱动，将电机的旋转运动转化为直线运动。用滚珠的滚动代替丝杠螺母副的滑动，其具有摩擦力小，传动效率高，轴向间隙可消除，定位精度高等优点，但是对于高速大行程机床需要采用大导程、超长滚动丝杠螺母副驱动，这种驱动结构存在成本高、转动惯量大、刚度低，丝杠易变形等特点，难以满足高速、高精度、大行程加工的要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种定位精度高，响应速度快，刚度高的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床。
[0005]本实用新型的技术方案是:本实用新型的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，包括有底座、背斜床身、两个鞍座、两个伸缩滑座、两个主轴头，第一直线电机、第二直线电机，第三直线电机，两个第一光栅尺、两个第二光栅尺、第一直线导轨副、两个第二直线导轨副、滚珠丝杠；其中底座安装在地面上，背斜床身固定安装在底座上，两个鞍座通过第一直线导轨副与背斜床身相连，两个鞍座由第一直线电机进行驱动，带动两个鞍座沿着X方向运动，两个伸缩滑座分别通过两个第二直线导轨副与两个鞍座连接，进行运动传递，其中一个伸缩滑座通过其中一个第二直线导轨副与其中一个鞍座相连，第二直线电机通过其中一个第二直线导轨副驱动其中一个伸缩滑座沿着Y2方向运动，另一个伸缩滑座通过另一个第二直线导轨副与另一个鞍座相连，第三直线电机通过另一个第二直线导轨副驱动另一个伸缩滑座沿着Yl方向运动，其中一个第一光栅尺安装在其中一个伸缩滑座上，其中一个鞍座在对应第一光栅尺的位置上安装有光栅尺读数头，另一个第一光栅尺安装在另一个伸缩滑座上，另一个鞍座在对应另一个第一光栅尺的位置上安装光栅尺读数头，两个第一光栅尺与对应读数头组成两个伸缩滑座的在线位置检测反馈系统，实现对两个伸缩滑座在Yl方向、在Y2方向上运动位置的在线检测与反馈控制，两个第二光栅尺固结在背斜床身上，两个第二光栅尺的读数头分别对应安装在两个鞍座上，同时实现对两个鞍座在X方向上运动位置的在线检测，其中一个主轴头安装在其中一个伸缩滑座上，另一个主轴头安装在其中另一个伸缩滑座上；滚珠丝杠传动副的丝杠与伺服电机相连接，滚珠丝杠传动副的螺母固定安装在其中一个主轴头上，伺服电机驱动滚珠丝杠螺母副转动，驱动其中一个主轴头沿着Zl方向的运动，另一个主轴头的驱动结构与其中一个主轴头的驱动结构相同，由伺服电机驱动沿着Z2方向运动。
[0006]上述两个第二直线导轨副均由2根直线导轨和6个滑块组成，每根导轨与3个滑块组成I个移动副；其中一个第二直线导轨副的2根直线导轨安装在其中一个伸缩滑座下端面上，6个安装在其中一个鞍座的上端面，其中一个伸缩滑座通过其中一个第二直线导轨副与其中一个鞍座相连；同理，另一个第二直线导轨副的2根导轨安装在另一个伸缩滑座的下端面上，6个滑块安装在另一个鞍座的上端面，另一个伸缩滑座通过另一个第二直线导轨副与另一个鞍座相连，第二直线电机的动子安装在其中一个伸缩滑座上，第二直线电机的定子对应安装在该鞍座上，第二直线电机带动该伸缩滑座沿着Y2方向运动；第三直线电机的动子安装在另一个伸缩滑座上，第三直线电机的定子分别对应安装在该另一个鞍座上，同理，第三直线电机带动该伸缩滑座沿着Yl方向运动。
[0007]上述第一直线导轨副由2根直线导轨和8个滑块组成，每根导轨与4个滑块组成I个移动副，第一直线导轨副的2根导轨安装在背斜床身上，两个鞍座的斜底面上分别安装4个滑块。
[0008]上述第一直线电机是具有单一定子双动子的平板型直线电机，第一直线电机的两个动子分别安装在两个鞍座上，单一定子安装在背斜床身上，组成单一两个动子直线电机驱动的两个鞍座运动系统。由第一直线电机带动两个鞍座沿着X方向进行独立驱动和协调伺服控制。同时背斜床身和两个鞍座间的第一直线电机工作时，其动子与定子在安装面垂直方向所产生的强大吸引力能平衡双伸缩座前移所产生的倾覆力矩。
[0009]上述两个第二光栅尺固结在背斜床身的侧面，两个第二光栅尺的读数头分别对应安装在两个鞍座上，同时实现对两个鞍座在X方向上运动位置的在线检测。
[0010]上述两个第一光栅尺中的其中一个第一光栅尺安装在其中一个伸缩滑座的侧面上，该鞍座的上端面对应安装光栅尺读数头，另一个第一光栅尺安装在另一个伸缩滑座侧面上，该伸缩鞍座上端面对应安装光栅尺读数头。
[0011]上述两个主轴头中的其中一个主轴头通过其中一个主轴头座安装在其中一个伸缩滑座上，该主轴头座固结安装在该伸缩滑座上，伺服电机固定安装在该主轴头座上，通过联轴器与滚珠丝杠传动副进行运动传递，滚珠丝杠传动副的丝杠通过联轴器与伺服电机相连接，滚珠丝杠传动副的螺母固定安装在该主轴头上，伺服电机驱动滚珠丝杠螺母副转动，从而驱动该主轴头在直线导轨导向下沿着Zl方向的运动；另一个主轴头通过另一个主轴头座安装在另一个伸缩滑座上；该主轴头座固结安装在另一个伸缩滑座上，依照同样原理，通过相对应的伺服电机驱动该主轴头沿着Z2方向运动。
[0012]上述背斜床身的两端分别安装有第一极限位置开关，背斜床身两侧各安装2个第三弹性防撞块，第三弹性防撞块防止两个鞍座滑出直线导轨，同时起到减震作用；上述2个鞍座的相对内侧面安装2个第二极限位置开关，第二弹性防撞块安装在两个鞍座上，配合2个第二极限位置开关使用，避免2个鞍座在X方向上运动干涉，同时起到减震作用；上述2个鞍座的前后两侧还安装有防止2个伸缩滑座超越行程的第三极限位置开关。
[0013]上述2个伸缩滑座上还安装有第一弹性防撞块，第一弹性防撞块配合第三极限位置开关使用，定义了 2个伸缩滑座在Yl、Y2方向上行程范围，防止2个伸缩滑座超出行程，同时在2个伸缩滑座停止在极限位置时，起到减震保护作用。
[0014]上述2个伸缩滑座的内部筋板采用蜂窝状仿生结构，上述底座通过地脚螺钉安装在地面上。
[0015]本实用新型具有如下技术效果:
[0016]1、本实用新型采用新型背斜床身结构和大行程、大推力平板直线电机的直接驱动方式，其中通过采用新型背斜床身结构使机床中心后移，同时利用大推力平板直线电机动子与定子间的强大吸引力平衡伸缩滑座前移的影响，解决了传统大行程双牛头电火花机床平床身结构由于受伸缩滑座悬臂前移产生的倾覆力矩对机床定位精度、承载能力和刚度影响的技术问题，同时又能克服加工区产生的废气、粉尘等污染物对导轨和电机动子定子性能的影响等缺点。
[0017]2、本实用新型底座的内部采用了交叉筋板结构，能够有效的增加机床的刚度，减轻机床总质量，节省成本。
[0018]3、本实用新型采用直线电机独立驱动鞍座和伸缩滑座运动的结构，简化了传动机构、节省了安装空间的同时，提高了机床鞍座和伸缩滑座的运动速度、加速度、定位精度和重复定位精度。
[0019]4、本实用新型采用单一定子双动子直线电机进行双鞍座的独立直线驱动和协调控制，能避免大行程方向上双鞍座的相互干涉，保证鞍座的运行安全，提高了驱动效率，节省了安装空间。
[0020]本实用新型直线电机驱动的大型双牛头背斜床身电火花机床具有较高的刚度、承载能力、良好的动态性能和防干涉性能，可以适用于的大行程、高速、高精密电火花机床的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的侧视图；
[0023]图3为本实用新型鞍座和伸缩滑座的装配示意图。
[0024]图4为本实用新型鞍座与伸缩滑座滑块导轨的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0025]实施例:
[0026]本实用新型的结构示意图如图1、2、3所示，本实用新型的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，包括有底座I，背斜床身2，两个鞍座121、122，两个伸缩滑座61、62，两个主轴头71、72，第一直线电机4，第二直线电机22，第三直线电机26，两个第一光栅尺81、82，第二光栅尺(15)、第一直线导轨副5，两个第二直线导轨副91、92，滚珠丝杠20，组成背斜床身及鞍座部分、伸缩滑座部分、主轴头座部分三大部分，具体结构如下:
[0027]背斜床身及鞍座部分:
[0028]底座I通过地脚螺钉安装在地面上，背斜床身2固定安装在底座I上；其中两个鞍座121、122通过第一直线导轨副5与背斜床身2进行运动传递，第一直线导轨副5由2根直线导轨和8个滑块组成，每根导轨与4个滑块组成I个移动副，第一直线导轨副5的2根导轨安装在背斜床身2上，两个鞍座121、122斜底面上分别安装4个滑块，两个鞍座121、122通过第一直线导轨副5与背斜床身2相连。两个鞍座121、122由具有单一定子双动子的平板型第一直线电机4进行驱动，其中第一直线电机4的两个动子分别安装在鞍座121、122上，单一定子安装在背斜床身2上，组成单一两个动子直线电机驱动两个鞍座121、122的运动系统，第二光栅尺15固结在背斜床身2的侧面，2个第二光栅尺15读数头分别对应安装在鞍座121、122上，同时实现对2个鞍座121、122X方向上运动位置的在线检测，由第一直线电机4带动鞍座121、122沿着X方向进行独立驱动和协调伺服控制。同时背斜床身2和鞍座121、122间的第一直线电机4工作时，其动子与定子在安装面垂直方向所产生的强大吸引力能平衡双伸缩座前移所产生的倾覆力矩。
[0029]伸缩滑座部分:
[0030]2个伸缩滑座61、62通过第二直线导轨副91、92分别与鞍座121、122进行运动传递；其中，伸缩滑座61通过第二直线导轨副91与鞍座121进行运动传递，伸缩滑座62通过第二直线导轨副92与鞍座122进行运动传递；第二直线导轨副91、92均由2根直线导轨和6个滑块组成，每根导轨与3个滑块组成I个移动副；其中，第二直线导轨副91的2根直线导轨安装在伸缩滑座61的下端面上，6个滑块安装在滑块鞍座121的上端面，伸缩滑座61通过第二直线导轨副91与鞍座121相连，由第三直线电机26驱动进行相对运动；第二直线导轨副92的2根导轨安装在伸缩滑座62的下端面上，6个滑块安装在鞍座122的上端面，伸缩滑座62通过第二直线导轨副92与鞍座122相连，并通过第二直线电机22驱动进行相对运动。第二直线电机22的动子安装在伸缩滑座62上，定子对应安装在鞍座122上；第三直线电机26的动子安装在伸缩滑座61上，定子分别对应安装在鞍座121上，由第二直线电机22带动伸缩滑座62沿着Y2方向运动，第三直线电机26带动伸缩滑座61沿着Yl方向运动，同时其中一个第一光栅尺81安装在伸缩滑座61侧面上、鞍座121的上端面对应安装I个光栅尺读数头，另一个第一光栅尺82安装在伸缩滑座62侧面上，鞍座122的上端面对应安装I个光栅尺读数头，通过两个第一光栅尺81、82与对应读数头组成伸缩滑座61、62的在线位置检测反馈系统，实现对伸缩滑座61在Yl方向及伸缩滑座62在Y2方向上运动位置的在线检测与反馈控制。
[0031]主轴头座部分:
[0032]主轴头座251固结安装在伸缩滑座61上，主轴头座252固结安装在伸缩滑座62上，主轴头71通过主轴头座251安装在伸缩滑座61上，主轴头72通过主轴头座252安装在伸缩滑座62上；伺服电机19固定安装在主轴头座251上，通过联轴器与滚珠丝杠20进行运动传递，滚珠丝杠传动副20的丝杠通过联轴器与伺服电机19相连接，滚珠丝杠传动副20的螺母固定安装在主轴头71上，伺服电机19驱动滚珠丝杠螺母副转动，从而驱动主轴头71在直线导轨导向下沿着Zl方向的运动；依照同样原理，通过相对应的伺服电机驱动主轴头72沿着Z2方向运动。
[0033]本实施例中，上述2个主轴头座251、252通过螺栓分别对应固结在伸缩滑座61、62上。
[0034]本实施例中，上述第一直线电机4、第二直线电机22及第三直线电机26为平板直线电机。两个鞍座121、122和两个伸缩滑座61、62的直线运动都采用平板直线电机直接驱动，消除了换向运动时的产生的冗余间隙。
[0035]本实施例中，上述第二光栅尺15通过螺栓固结在背斜床身2的侧面，第一光栅尺81通过螺栓固结在伸缩滑座61的侧面，第一光栅尺82通过螺栓固结在伸缩滑座62的侧面。
[0036]本实施例中，上述背斜床身2的两端安装在第一极限位置开关3，防止鞍座运动超越行程，起到限位保护作用。同时，背斜床身2两侧各安装2个第三弹性防撞块13，当两个鞍座121、122在极限位置停止运动时，起到减震的作用。上述两个鞍座121、122的相对侧面安装2个第二极限位置开关14，进行双重保护，防止两个鞍座发生碰撞；上述第三极限位置开关17安装于鞍座前后两侧，防止伸缩滑座61、62超越行程，起到限位保护作用。
[0037]本实施例中，上述伸缩滑座61、62的内部筋板采用蜂窝状仿生结构16，上述伸缩滑座61、62的该结构有很高的比刚度。
[0038]本实施例中，上述底座I内部采用的是交叉筋板结构23，能够有效的增加机床的刚度。
[0039]本实用新型的工作原理如下:
[0040]1、一种新型高效率、高精密的大行程双牛头背斜床身电火花加工机床，采用“C”型与背斜床身独特的结构设计，使得机床重心后移，降低主轴头和伸缩滑座前移产生的倾覆力矩的影响，减少伸缩滑座以及主轴头加工时的变形；
[0041]2、2个鞍座121、122安装在背斜床身2上，每个鞍座斜端面上安装4个滑块，背斜床身上安装2根直线导轨5，4个滑块与I根导轨组成I个移动副，2个鞍座采用第一直线电机4直接驱动，第一直线电机定子安装在背斜床身上，动子分别安装到2个鞍座上，形成双动子结构，同时采用第二光栅尺15可以实现鞍座在X方向的高精度运动控制与反馈检测。极限位置开关3、14设定了鞍座在X方向上的行程范围，再设定弹性防撞快11、13，三重保险确保两鞍座不产生相撞；
[0042]3、伸缩滑座61安装在鞍座121上、伸缩滑座62安装在鞍座122上，每个伸缩滑座上安装2根导轨，每个鞍座上端面安装6个滑块，3个滑块与I根导轨组成I个移动副，伸缩滑座62采用第二直线电机22驱动，伸缩滑座61采用第三直线电机26驱动，2个电机定子均安装在鞍座上，动子均安装在伸缩滑座上，同时采用第一光栅尺81可以实现伸缩滑座61在Yl方向精密运动控制与反馈检测、采用第一光栅尺82可以实现伸缩滑座62在Y2方向的精密运动控制与反馈检测。极限位置开关17与弹性防撞块10设定了伸缩滑座在Y1、Y2方向上的行程范围，同时避免了两伸缩滑座与机床的相撞；
[0043]4、主轴头座251固结在伸缩滑座61上，主轴头座252固结在伸缩滑座62上，主轴头71通过主轴头座251安装在伸缩滑座61上，主轴头72通过主轴头座252安装在伸缩滑座62上，采用滚珠丝杠20传动，丝杠直接同伺服电机19相连接，螺母安装在主轴头内，通过控制相对应的伺服电机，以及配合导轨导向作用，直接驱动主轴头71在Zl方向上的运动、主轴头72在Ζ2方向上的运动；
[0044]5、第一光栅尺81、82与第二光栅尺15组成本机床精密测量反馈系统，实时对机床运动状态进行在线检测，极大提高机床的加工精度。第二光栅尺15固定在背斜床身2的侧面，读数头分别安装在对应鞍座上，实现同时对鞍座121、122在X方向上运动位置的在线检测；第一光栅尺81固定在伸缩滑座61的侧面、读数头对应安装在鞍座121上，第一光栅尺82固定在伸缩滑座62的侧面、读数头对应安装在鞍座122上，实现对伸缩滑座61在Yl方向、伸缩滑座62在Υ2方向上运动位置的在线检测。
[0045]本实用新型的床身采用背斜床身结构，本实用新型背斜床身2的结构特征体现在床身斜面远离加工区，两个鞍座121、122的斜面与背斜床身2相对，该结构使得鞍座、伸缩滑座和主轴头等部件的重心后移，保证伸缩滑座运动至极限位置时，机床的重心始终作用床身上，抵消悬臂结构产生的倾覆力矩。
[0046]另外，直线电机的定子与动子之间存在很大的吸力，抵消了机床由于悬臂结构产生的力矩，从而提高了机床主轴Z方向的刚度。此外，由于直线电机具有响应快、精度高和稳定性好等优点，鞍座和伸缩滑座的运动都采用的是直线电机进行直接驱动。
[0047]同时，本实用新型背斜床身结构还能使鞍座与床身间的驱动直线电机和直线导轨免受加工区的废气、粉尘等的影响，能有效地提高了机床的刚度和承载能力。在机床双鞍座121、122的传动控制方面，本实用新型采用单一定子双动子直线电机进行双鞍座的独立直线驱动和协调控制，能避免大行程方向上双鞍座的相互干涉，保证鞍座的运行安全；同时采用两个直线电机分别对双伸缩滑座61、62进行独立驱动，进一步简化了机床的传动结构，提高机床鞍座和伸缩滑座的运动速度、加速度、定位精度和重复定位精度，并且节省了安装空间。本实用新型直线电机驱动的大型双牛头背斜床身电火花机床具有大行程、较高的刚度和承载能力以及良好的动态特性，可以适用于大行程、高速、高精度电火花机床的需要。
[0048]本实用新型是一种性能优良，方便实用的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床。
【权利要求】
1.一种高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于包括有底座(1 )、背斜床身(2)、两个鞍座(121、122)、两个伸缩滑座(61、62)、两个主轴头(71、72)，第一直线电机(4)、第二直线电机(22)，第三直线电机(26)，两个第一光栅尺(81、82)、两个第二光栅尺(15)、第一直线导轨副(5)、两个第二直线导轨副(91、92)、滚珠丝杠(20);其中底座(1)安装在地面上，背斜床身(2)固定安装在底座(1)上，两个鞍座(121、122)通过第一直线导轨畐IJ (5 )与背斜床身(2 )相连，两个鞍座(121、122 )由第一直线电机(4)进行驱动，带动两个鞍座(121、122 )沿着X方向运动，2个伸缩滑座(61、62 )分别通过两个第二直线导轨副(91、92 )与两个鞍座(121、122 )连接，进行运动传递，其中一个伸缩滑座(62 )通过其中一个第二直线导轨副(92)与其中一个鞍座(122)相连，第二直线电机(22)通过其中一个第二直线导轨副(92)驱动其中一个伸缩滑座(62)沿着Y2方向运动，另一个伸缩滑座(61)通过另一个第二直线导轨副(91)与另一个鞍座(121)相连，第三直线电机(26)通过另一个第二直线导轨副(91)驱动另一个伸缩滑座(61)沿着Y1方向运动，其中一个第一光栅尺(81)安装在其中一个伸缩滑座(61)上，其中一个鞍座(121)在对应第一光栅尺(81)的位置上安装有光栅尺读数头，另一个第一光栅尺(82)安装在另一个伸缩滑座(62)上，另一个鞍座(122)在对应另一个第一光栅尺(82)的位置上安装光栅尺读数头，两个第一光栅尺(81、82)与对应读数头组成两个伸缩滑座(61、62)的在线位置检测反馈系统，实现对两个伸缩滑座(61)在Y1方向、在Y2方向上运动位置的在线检测与反馈控制，两个第二光栅尺(15)固结在背斜床身(2)上，两个第二光栅尺(15)的读数头分别对应安装在两个鞍座(121、122)上，同时实现对2个鞍座(121、122)在X方向上运动位置的在线检测，主轴头(71)安装在伸缩滑座(61)上，主轴头(72)安装在其中一个伸缩滑座(62)上；滚珠丝杠传动副(20)的丝杠与伺服电机(19)相连接，滚珠丝杠传动副(20)的螺母固定安装在其中一个主轴头(71)上，伺服电机(19)驱动滚珠丝杠螺母副转动，驱动其中一个主轴头(71)沿着Z1方向的运动，另一个主轴头(72)的驱动结构与其中一个主轴头(71)的驱动结构相同，由伺服电机驱动沿着Z2方向运动。
2.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述两个第二直线导轨副(91、92)均由2根直线导轨和6个滑块组成，每根导轨与3个滑块组成1个移动副；其中一个第二直线导轨副(91)的2根直线导轨安装在其中一个伸缩滑座(61)下端面上，6个安装在其中一个鞍座(121)的上端面，其中一个伸缩滑座(61)通过其中一个第二直线导轨副(91)与其中一个鞍座(121)相连；同理，另一个第二直线导轨副(92)的2根导轨安装在另一个伸缩滑座(62)的下端面上，6个滑块安装在另一个鞍座(122)的上端面，另一个伸缩滑座(62)通过另一个第二直线导轨副(92)与另一个鞍座(122)相连，第二直线电机(22 )的动子安装在其中一个伸缩滑座(62 )上，第二直线电机(22 )的定子对应安装在该鞍座(122)上，第二直线电机(22)带动该伸缩滑座(62)沿着Y2方向运动；第三直线电机(26)的动子安装在另一个伸缩滑座(61)上，第三直线电机(26)的定子分别对应安装在该另一个鞍座(121)上，同理，第三直线电机(26 )带动该伸缩滑座(61)沿着Y1方向运动。
3.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述第一直线导轨副(5)由2根直线导轨和8个滑块组成，每根导轨与4个滑块组成1个移动副，第一直线导轨副(5)的2根导轨安装在背斜床身(2)上，两个鞍座(121、122)的斜底面上分别安装4个滑块。
4.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述第一直线电机(4)是具有单一定子双动子的平板型直线电机，第一直线电机(4)的两个动子分别安装在鞍座(121、122)上，单一定子安装在背斜床身(2)上，组成单一两个动子直线电机驱动的两个鞍座(121、122)运动系统，由第一直线电机(4)带动两个鞍座(121、122)沿着X方向进行独立驱动和协调伺服控制。
5.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述两个第二光栅尺(15)固结在背斜床身(2)的侧面，两个第二光栅尺(15)的读数头分别对应安装在两个鞍座(121、122)上，实现对两个鞍座(121、122)在X方向上运动位置的在线检测。
6.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述两个第一光栅尺(81、82)中的其中一个第一光栅尺(81)安装在其中一个伸缩滑座(61)的侧面上，该鞍座(121)的上端面对应安装光栅尺读数头，另一个第一光栅尺(82)安装在另一个伸缩滑座(62)的侧面上，该伸缩鞍座(122)的上端面对应安装光栅尺读数头。
7.根据权利要求1所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述两个主轴头(71、72)中的其中一个主轴头(71)通过其中一个主轴头座(251)安装在其中一个伸缩滑座(61)上，该主轴头座(251)固结安装在该伸缩滑座(61)上，伺服电机(19)固定安装在该主轴头座(251)上，通过联轴器与滚珠丝杠传动副(20)进行运动传递，滚珠丝杠传动副(20)的丝杠通过联轴器与伺服电机(19)相连接，滚珠丝杠传动副(20)的螺母固定安装在该主轴头(71)上，伺服电机(19)驱动滚珠丝杠螺母副转动，从而驱动该主轴头(71)在直线导轨导向下沿着Z1方向的运动；另一个主轴头(72)通过另一个主轴头座(252)安装在另一个伸缩滑座(62)上；该主轴头座(252)固结安装在另一个伸缩滑座(62)上，依照同样原理，通过相对应的伺服电机驱动该主轴头(72)沿着Z2方向运动。
8.根据权利要求1至7任一项所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述背斜床身(2)的两端分别安装有第一极限位置开关(3)，背斜床身(2)两侧各安装2个第三弹性防撞块(13)，第三弹性防撞块(13)防止两个鞍座(121、122)滑出直线导轨(5)，同时起到减震作用；上述2个鞍座(121、122)的相对内侧面安装2个第二极限位置开关(14)，第二弹性防撞块(11)安装在两个鞍座(121、122)上，配合2个第二极限位置开关(14)使用，避免2个鞍座(121、122)在X方向上运动干涉，同时起到减震作用；上述2个鞍座的前后两侧还安装有防止2个伸缩滑座(61、62)超越行程的第三极限位置开关(17)。
9.根据权利要求8所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述2个伸缩滑座(61、62)上还安装有第一弹性防撞块(10)，第一弹性防撞块(10)配合第三极限位置开关(17)使用，确定2个伸缩滑座(61、62)在Yl、Y2方向上行程范围。
10.根据权利要求9所述的高速大行程双牛头背斜床身电火花机床，其特征在于上述2个伸缩滑座(61、62)的内部筋板采用蜂窝状仿生结构(16)，上述底座(1)通过地脚螺钉安装在地面上。
【文档编号】B23H11/00GK204234923SQ201420728669
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】马平, 鲁信辉, 赵春明, 龚乘龙, 牛兴, 刘建群, 李锻能 申请人:广东工业大学