專利名稱：復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，特別涉及一種復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床所需要的工作臺(tái)要求越來越高，且對(duì)大型 工作臺(tái)的需求也越來越大，精度要求越來越高，還要有較好的可靠性，并且要求環(huán)保、 低能耗?？傮w看工作臺(tái)的支撐有以下幾種傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌工作臺(tái)由于是靠金屬滑動(dòng)導(dǎo)軌 面作為旋轉(zhuǎn)支撐，金屬滑動(dòng)導(dǎo)軌面的摩擦系數(shù)較高，所以要求驅(qū)動(dòng)功率很大，會(huì)發(fā)熱， 不能高轉(zhuǎn)速，能耗高；傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承工作臺(tái)，精度不能達(dá)到很高的狀態(tài)，并且軸承有磨 損會(huì)喪失旋轉(zhuǎn)精度，并且大型軸承價(jià)格比較昂貴；傳統(tǒng)靜壓工作臺(tái)對(duì)環(huán)境有比較高的要 求，有漏油現(xiàn)象，會(huì)污染環(huán)境，且使用有特定要求，不具有復(fù)合功能，而數(shù)控機(jī)床，特 別是大型數(shù)控機(jī)床，正在向復(fù)合化加工方向發(fā)展，這要求具有復(fù)合功能導(dǎo)軌的工作臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種具有復(fù)合功能的復(fù)合閉式靜壓
導(dǎo)車九工作臺(tái)。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種復(fù)合閉式靜壓 導(dǎo)軌工作臺(tái)，包括床身、轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置有軸向支撐裝置、徑向支撐裝置、驅(qū)動(dòng)裝 置，所述軸向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的軸向上止推盤，所述軸向上止推盤下面設(shè)置有 與床身固接的軸向靜壓支撐，所述軸向靜壓支撐的下面設(shè)置有與軸向上止推盤固接的軸 向下止推盤，所述軸向上止推盤的下面設(shè)置有導(dǎo)軌軟帶層，所述導(dǎo)軌軟帶層與軸向靜壓 支撐相接，所述軟帶層與軸向靜壓支撐之間、軸向靜壓支撐與軸向下止推盤之間設(shè)置有 油腔；所述徑向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的徑向軸瓦，所述徑向軸瓦的外圓面相接于與 床身固接的徑向靜壓支撐的內(nèi)圓面，所述徑向軸瓦的外圓面與徑向靜壓支撐的內(nèi)圓面之 間設(shè)置有油腔；所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)的定子固接于床身，轉(zhuǎn)子固接于聯(lián)接軸， 所述聯(lián)接軸固定于徑向軸瓦；所述油腔通過節(jié)流器與供油系統(tǒng)連通。
上述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特點(diǎn)是所述導(dǎo)軌軟帶層是由聚四氟乙烯基材 料制成的。
上述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特點(diǎn)是所述導(dǎo)軌軟帶層的厚度為lmm 2mm。 上述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特點(diǎn)是所述電機(jī)上設(shè)置有編碼器或者光柵反
饋元件。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是不但適合作為不同規(guī)格數(shù)控立式車床、數(shù)控立式磨床和數(shù)控銑鏜床、數(shù)控立式成型銑齒機(jī)、成型磨齒機(jī)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，更重要的是適合作為具有上述各種機(jī)床復(fù)合功能的數(shù)控機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)；并且具有驅(qū)動(dòng)功率小，精度
高，轉(zhuǎn)速范圍大，可靠性高，低能耗，環(huán)保，多功能等特點(diǎn)。


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圖2是本發(fā)明的液壓原理圖。
圖中1、床身，2、轉(zhuǎn)臺(tái)，3、節(jié)流器，4、軸向靜壓支撐，4-1、 4-2、 8-1、油腔，5、軸向上止推盤，6、軸向下止推盤，7、導(dǎo)軌軟墊層，8、徑向靜壓支撐，9、徑向軸瓦，10、電機(jī)，11、聯(lián)接軸，12、電機(jī)支撐，13、供油系統(tǒng)，14、管路，15、 16油路開關(guān)，P、進(jìn)油口， T、回油口。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下
請(qǐng)參閱圖1和圖2,本發(fā)明一種復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，主要包括床身1、轉(zhuǎn)臺(tái)2，轉(zhuǎn)臺(tái)2設(shè)置有軸向支撐裝置、徑向支撐裝置、驅(qū)動(dòng)裝置。其特點(diǎn)是軸向靜壓支撐4安裝于床身l之上，軸向上止推盤5和軸向下止推盤6相互連接位于軸向靜壓支撐4上面和下面，形成閉式結(jié)構(gòu)。徑向靜壓支撐8安裝于床身l之上，聯(lián)接軸11與轉(zhuǎn)臺(tái)2相連。轉(zhuǎn)臺(tái)2最后固定于軸向上止推盤5和徑向軸瓦9之上形成一整體可旋轉(zhuǎn)部件。驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的定子通過定子支撐固定于床身1之上，轉(zhuǎn)子通過連接套固定在聯(lián)接軸11上，電機(jī)10帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)2做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。節(jié)流器3固定于軸向靜壓支撐4上，通過管路將供油系統(tǒng)13與節(jié)流器3相連。供油系統(tǒng)13向軸向上止推盤5與軸向靜壓支撐4之間、軸向下止推盤6與軸向靜壓支撐4之間、徑向軸瓦9與徑向靜壓支撐8之間通入壓力油，導(dǎo)軌軟帶層7粘接于軸向上止推盤5上。
其中，軸向支撐裝置包括固裝于床身1上的軸向靜壓支撐4，軸向靜壓支撐4內(nèi)部有多個(gè)壓力油孔。軸向上止推盤5和軸向下止推盤6相互連接，并且位于靜壓支撐4的上下面，軸向上止推盤5與轉(zhuǎn)臺(tái)2固裝在一起。導(dǎo)軌軟帶層7通過專用膠粘接于軸向上止推盤5上，導(dǎo)軌軟帶層7與軸向靜壓支撐4之間設(shè)置有油腔4-l，軸向靜壓支撐4與軸向下止推盤6之間設(shè)置有油腔4-2;通過通入壓力油使軸向上止推盤5與軸向靜壓支撐4之間形成液體靜壓軸承負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)臺(tái)2軸向支撐；軸向下止推盤6與軸向靜壓支撐4之間形成液體靜壓軸承起到在軸向上防轉(zhuǎn)臺(tái)2傾覆的作用。粘接于軸向上止推盤5下面的導(dǎo)軌軟墊層7，當(dāng)軸向上止推盤5未被油壓浮起時(shí)即轉(zhuǎn)臺(tái)2處于液體靜壓卸荷狀態(tài)時(shí)起軸向端面滑動(dòng)導(dǎo)軌作用，支撐轉(zhuǎn)臺(tái)2，具有有剛性高、精度高、吸振的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)當(dāng)軸向上止推盤5被油壓浮起時(shí)即轉(zhuǎn)臺(tái)2處于純液體靜壓狀態(tài)，突然供油系統(tǒng)13不供油時(shí)，它還能起到保護(hù)軸向上止推盤5與軸向靜壓支撐4不相互發(fā)生研磨損壞的作用。
徑向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的徑向軸瓦9，徑向軸瓦9的外圓面相接于與床身1
固接的徑向靜壓支撐8的內(nèi)圓面，徑向軸瓦9的外圓面與徑向靜壓支撐8的內(nèi)圓面之間
設(shè)置有油腔8-1。以便于二者之間形成液體靜壓軸承負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向支撐。
供油系統(tǒng)13通過管路14與節(jié)流器3連通，節(jié)流器3有多個(gè)，分別控制軸向靜壓支
撐4和徑向靜壓支撐8上多個(gè)油腔的壓力^油腔的數(shù)量，根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)的大小可具體確定，
在本實(shí)施例中，有三個(gè)。
作為驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)10的定子安裝于電機(jī)支撐12上，轉(zhuǎn)子連接聯(lián)接軸ll，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)
臺(tái)2旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明具有復(fù)合功能，主要通過調(diào)整供油系統(tǒng)13供油方式以及與驅(qū)動(dòng)電機(jī)10配合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)供油系統(tǒng)13向軸向靜壓支撐4與軸向上止推盤5之間的油腔4-1、徑向靜壓支撐8與徑向軸瓦9之間的油腔8-1供油時(shí)，此時(shí)將通向油腔4-2的供油油路開關(guān)16關(guān)掉，當(dāng)軸向靜壓支撐4上面的軸向靜壓軸承的支撐壓力小于轉(zhuǎn)臺(tái)上的負(fù)載時(shí)，粘接于軸向上止推盤5上的導(dǎo)軌軟帶層7與軸向靜壓支撐4為貼合狀態(tài)，此時(shí)的軸承只起到靜壓卸荷作用，主要適用于作為立式磨削加工工作臺(tái)。因?yàn)閷?dǎo)軌軟帶層7與軸向靜壓支撐4沒有相互脫離，屬滑動(dòng)導(dǎo)軌支撐，剛性較好，并且摩擦系數(shù)低，導(dǎo)軌軟帶層7是人工刮研過的，可以達(dá)到很高的精度，并且導(dǎo)軌軟帶層能起到吸振的作用，這些優(yōu)點(diǎn)滿足了高精度磨削加工的要求；當(dāng)供油系統(tǒng)13向軸向靜壓支撐4與軸向上止推盤5之間的油腔4-1、軸向靜壓支撐4與軸向下止推盤6之間的油腔4-2、徑向靜壓支撐8與徑向軸瓦9之間的油腔8-l供油時(shí)，當(dāng)軸向靜壓軸承的上下壓力差大于轉(zhuǎn)臺(tái)2上的負(fù)載時(shí)，軸向上止推盤5與軸向靜壓支撐4會(huì)相互脫離，其之間會(huì)形成油膜，即純液體靜壓軸承，此時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)所需驅(qū)動(dòng)力矩很小。因?yàn)檩S承摩擦為液體摩擦，摩擦系數(shù)很小，可以具有很高的轉(zhuǎn)速，并且液體靜壓軸承支撐剛度很高，這時(shí)特別適用于立式車削加工；當(dāng)通過控制供油系統(tǒng)13分別向軸向靜壓支撐4與軸向上止推盤5之間的油腔4-1、軸向靜壓支撐4與軸向下止推盤6之間的油腔4-2、徑向靜壓支撐8與徑向軸瓦9之間的油腔8-1供油時(shí)，如果需要分度時(shí)，則先向油腔4-1、 4-2同時(shí)供油，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)2到相應(yīng)位置實(shí)現(xiàn)分度，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10通過編碼器或者光柵反饋元件反饋達(dá)到所需準(zhǔn)確的分度位置，再將通向油腔4-l的油路開關(guān)15關(guān)掉，只保留向油腔4-2供油，則可以通過粘于軸向上止推盤5上的導(dǎo)軌軟帶層7與軸向靜壓支撐4的摩擦力來實(shí)現(xiàn)鎖緊功能，此分度和鎖緊功能的工作臺(tái)特別適用于立式銑鏜床。
導(dǎo)軌軟帶層可以由聚四氟乙烯(F4J)基材料制成，厚度越薄越好，以lmm 2mm為宜。
本發(fā)明的工作原理
將導(dǎo)軌軟帶層粘接于軸向上止推盤，并且通過調(diào)整油源供油方式使工作臺(tái)具有了復(fù)合功能，首先，當(dāng)只給軸向靜壓支撐和軸向上止推盤之間的油腔通以適當(dāng)?shù)囊簤河停涓×刂圃谵D(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量的80%左右，使轉(zhuǎn)臺(tái)不浮起，只是減少了工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分對(duì)上止推盤導(dǎo)軌軟帶的正壓力降低了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)荷，由于上止推盤上粘接的導(dǎo)軌軟帶經(jīng)過仔細(xì)刮研，精度十分高，可使工作臺(tái)獲得十分高的精度，其端跳可達(dá)0. 003mm，同時(shí)由于未浮起，導(dǎo)軌的剛性大，抗傾覆能力高，這種狀態(tài)適用于精密磨削，在這種狀態(tài)下磨削工作臺(tái)阻尼大，可有效減少磨削振紋的發(fā)生。當(dāng)同時(shí)給靜壓支撐盤和上、下軸向止推盤油腔供油時(shí)，當(dāng)供油壓力達(dá)到了適當(dāng)數(shù)值，可使轉(zhuǎn)臺(tái)浮起，使靜壓支撐盤與上下軸向支撐盤之間有0.03 0.06mm厚度的油膜，這時(shí)完全消除了固體表面之間的干摩擦，摩擦為純液體摩擦，只存在液壓油的內(nèi)摩擦，此時(shí)摩擦系數(shù)0.0005，從而起動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩都大大降低，用同一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在驅(qū)動(dòng)力不提高的情況下，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)高速旋轉(zhuǎn)，使之適合需要較高轉(zhuǎn)速的車削運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)床需要進(jìn)行分度定位的鉆、銑、鏜加工具有圓周均布和圓周定位的孔槽時(shí)，采用編碼器或者光柵反饋，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行高精度分度定位，同時(shí)在完成定位后，撤掉靜壓盤與軸向上止推盤間的油壓，而只給靜壓盤和軸向下止推盤之間的油腔供油，使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分壓向軸向上止推盤上粘接的導(dǎo)軌軟帶，從而實(shí)現(xiàn)鎖緊，保證需要精確分度的加工精度，如分度銑齒、磨齒、鏜孔。上述情況，徑向靜壓支撐與徑向軸瓦之間的油腔一直保持供油狀態(tài)。綜上所述本復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)可同時(shí)適用于立式車、鏜、銑、鉆、磨復(fù)合加工機(jī)床，也可分別單獨(dú)用于需要工作臺(tái)的立車、立磨、鏜床、立鉆、立銑等。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，包括床身、轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置有軸向支撐裝置、徑向支撐裝置、驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述軸向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的軸向上止推盤，所述軸向上止推盤下面設(shè)置有與床身固接的軸向靜壓支撐，所述軸向靜壓支撐的下面設(shè)置有與軸向上止推盤固接的軸向下止推盤，所述軸向上止推盤的下面設(shè)置有導(dǎo)軌軟帶層，所述導(dǎo)軌軟帶層與軸向靜壓支撐相接，所述軟帶層與軸向靜壓支撐之間、軸向靜壓支撐與軸向下止推盤之間設(shè)置有油腔；所述徑向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的徑向軸瓦，所述徑向軸瓦的外圓面相接于與床身固接的徑向靜壓支撐的內(nèi)圓面，所述徑向軸瓦的外圓面與徑向靜壓支撐的內(nèi)圓面之間設(shè)置有油腔；所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)的定子固接于床身，轉(zhuǎn)子固接于聯(lián)接軸，所述聯(lián)接軸固定于徑向軸瓦；所述油腔通過節(jié)流器與供油系統(tǒng)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特征在于所述導(dǎo)軌軟帶層是由聚四氟乙烯基材料制成的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特征在于所述導(dǎo)軌軟帶層的厚度為lmm 2mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，其特征在于所述電機(jī)上設(shè)置有編碼器或者光柵反饋元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合閉式靜壓導(dǎo)軌工作臺(tái)，軸向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的軸向上止推盤，所述軸向上止推盤下面設(shè)置有與床身固接的軸向靜壓支撐，所述軸向靜壓支撐的下面設(shè)置有與軸向上止推盤固接的軸向下止推盤，所述軸向上止推盤的下面設(shè)置有導(dǎo)軌軟帶層，所述導(dǎo)軌軟帶層與軸向靜壓支撐相接，所述軟帶層與軸向靜壓支撐之間、軸向靜壓支撐與軸向下止推盤之間設(shè)置有油腔；所述徑向支撐裝置包括與轉(zhuǎn)臺(tái)固接的徑向軸瓦，所述徑向軸瓦的外面相接徑向靜壓支撐，所述徑向軸瓦與徑向靜壓支撐之間設(shè)置有油腔；所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述油腔通過節(jié)流器與供油系統(tǒng)連通。本發(fā)明適合作為具有復(fù)合功能的數(shù)控機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
文檔編號(hào)B23Q1/26GK101462235SQ20081015467
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者康從軍, 張志永, 潘高星, 趙俊杰, 路文忠 申請(qǐng)人:天津市第二機(jī)床有限公司