專利名稱：一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系，具體涉及一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系，屬于機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
垂直運(yùn)動(dòng)軸系是多軸超精密機(jī)床設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的部分，通常主要包括旋轉(zhuǎn)軸和垂直運(yùn)動(dòng)軸，在多軸機(jī)床中應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)垂直運(yùn)動(dòng)軸系多應(yīng)用于立式多軸銑床，且主軸多為豎直方向安裝。傳統(tǒng)垂直運(yùn)動(dòng)軸系難以適用于面向復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工的超精密機(jī)床。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)垂直運(yùn)動(dòng)軸系難以適用于面向復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工 的超精密機(jī)床的問題，進(jìn)而提供一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系包括氣體靜壓主軸、垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板、絲杠螺母座、力矩電機(jī)、滾珠絲杠、絲杠軸承座、橫梁、主軸電機(jī)座、卸荷氣缸、主軸電機(jī)和兩個(gè)立柱，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板的縱向高度小于立柱的縱向高度，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板包括垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板，兩個(gè)立柱左右并列設(shè)置在X軸溜板上，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板滑動(dòng)連接在兩個(gè)立柱之間，立柱為垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板提供導(dǎo)軌功能，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板的前側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板的后側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板，垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板的中心均開有貫穿圓孔，氣體靜壓主軸安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板和垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板的貫穿圓孔內(nèi)，主軸電機(jī)座安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板的貫穿圓孔內(nèi)，主軸電機(jī)安裝在主軸電機(jī)座內(nèi)，氣體靜壓主軸的后端與主軸電機(jī)座內(nèi)的主軸電機(jī)連接,橫梁安裝在兩個(gè)立柱的上端面上，橫梁的中心開有中心孔，絲杠軸承座安裝在中心孔上，絲杠軸承座上安裝有力矩電機(jī)，滾珠絲杠的下端穿過絲杠軸承座和橫梁的中心孔與置于橫梁下方的絲杠螺母座相連接，絲杠螺母座安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板上，滾珠絲杠的上端與力矩電機(jī)連接，滾珠絲杠由力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板與X軸溜板之間連接有卸荷氣缸。進(jìn)一步，超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系還包括配重塊，所述配重塊安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果本發(fā)明的超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系的運(yùn)動(dòng)利用液體靜壓支撐，立柱為垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板提供導(dǎo)軌功能。垂直運(yùn)動(dòng)軸系的重力平衡依靠卸荷氣缸來實(shí)現(xiàn)。垂直運(yùn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)利用電機(jī)和滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)為(1)垂直運(yùn)動(dòng)軸系中的立柱充當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)軸的導(dǎo)軌功能，旋轉(zhuǎn)軸部件置于溜板中空區(qū)域，結(jié)構(gòu)緊湊；(2)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度高；(3)能滿足面向復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工機(jī)床的需要；(4)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能好。


圖1是本發(fā)明的一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系的整體結(jié)構(gòu)立體分解圖；圖2是主軸電機(jī)座、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板、垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板、主軸電機(jī)、氣體靜壓主軸之間的連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I和圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系包括氣體靜壓主軸I、垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板、絲杠螺母座4、力矩電機(jī)5、滾珠絲杠6、絲杠軸承座7、橫梁8、主軸電機(jī)座11、卸荷氣缸12、主軸電機(jī)15和兩個(gè)立柱10，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板的縱向高度小于立柱10的縱向高度，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板包括垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板32、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板13，兩個(gè)立柱10左右并列設(shè)置在X軸溜板22上，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31滑動(dòng)連接在兩個(gè)立柱10之間，立柱10為垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31提供導(dǎo)軌功能，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31的前側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板32，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31的后側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板13，垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板32、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板13的中心均開有貫穿圓孔14，氣體靜壓主軸I安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板32和垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31的貫穿圓孔14內(nèi)，主軸電機(jī)座11安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板13的貫穿圓孔14內(nèi)，主軸電機(jī)15安裝在主軸電機(jī)座11內(nèi)，氣體靜壓主軸I的后端與主軸電機(jī)座11內(nèi)的主軸電機(jī)15連接，橫梁8安裝在兩個(gè)立柱10的上端面上，橫梁8的中心開有中心孔16，絲杠軸承座7安裝在中心孔16上，絲杠軸承座7上安裝有力矩電機(jī)5，滾珠絲杠6的下端穿過絲杠軸承座7和橫梁8的中心孔16與置于橫梁8下方的絲杠螺母座4相連接，絲杠螺母座4安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31上，滾珠絲杠6的上端與力矩電機(jī)5連接，滾珠絲杠6由力矩電機(jī)5驅(qū)動(dòng)，所述垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板31與X軸溜板22之間連接有卸荷氣缸12。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖I和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系還包括配重塊9，所述配重塊安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板13上。如此設(shè)置，垂直運(yùn)動(dòng)軸系的重力平衡依靠卸荷氣缸和配重塊來實(shí)現(xiàn)。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。本說明書所述內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思所實(shí)現(xiàn)形式的部分列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)僅局限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系，其特征在于一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系包括氣體靜壓主軸(I)、垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板、絲杠螺母座(4)、力矩電機(jī)(5)、滾珠絲杠￠)、絲杠軸承座(7)、橫梁⑶、主軸電機(jī)座(11)、卸荷氣缸(12)、主軸電機(jī)(15)和兩個(gè)立柱(10)，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板的縱向高度小于立柱(10)的縱向高度，垂直運(yùn)動(dòng)軸溜板包括垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板(32)、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板(13)，兩個(gè)立柱(10)左右并列設(shè)置在X軸溜板(22)上，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)滑動(dòng)連接在兩個(gè)立柱(10)之間，立柱(10)為垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)提供導(dǎo)軌功能，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)的前側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板(32)，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)的后側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板(13)，垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板(32)、垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板(13)的中心均開有貫穿圓孔(14)，氣體靜壓主軸(I)安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板(32)和垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)的貫穿圓孔(14)內(nèi)，主軸電機(jī)座(11)安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)和垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板(13)的貫穿圓孔(14)內(nèi)，主軸電機(jī)(15)安裝在主軸電機(jī)座(11)內(nèi)，氣體靜壓主軸(I)的后端與主軸電機(jī)座(11)內(nèi)的主軸電機(jī)(15)連接，橫梁(8)安裝在兩個(gè)立柱(10)的上端面上，橫梁(8)的中心開有中心孔(16)，絲杠軸承座(7)安裝在中心孔(16)上，絲杠軸承座(7)上安裝有力矩電機(jī)(5)，滾珠絲杠￠)的下端穿過絲杠軸承座(7)和橫梁(8)的中心孔(16)與置于橫梁(8)下方的絲杠螺母座(4)相連接，絲杠螺母座(4)安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)上，滾珠絲杠(6)的上端與力矩電機(jī)(5)連接，滾珠絲杠(6)由力矩電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)，所述垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板(31)與X軸溜板(22)之間連接有卸荷氣缸(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系，其特征在于超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系還包括配重塊(9)，所述配重塊安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板(13)上。
全文摘要
一種超精密機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系，它涉及一種機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)軸系。本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)垂直運(yùn)動(dòng)軸系難以適用于面向復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工的超精密機(jī)床的問題。兩個(gè)立柱并列設(shè)置在X軸溜板上，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板滑動(dòng)連接在兩個(gè)立柱之間，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板的前側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸前溜板，后側(cè)安裝有垂直運(yùn)動(dòng)軸后溜板，氣體靜壓主軸和主軸電機(jī)座裝在貫穿圓孔內(nèi)，氣體靜壓主軸的后端與主軸電機(jī)座內(nèi)的主軸電機(jī)連接，橫梁安裝在兩個(gè)立柱的上端面上，絲杠軸承座裝在中心孔上，絲杠軸承座上裝有力矩電機(jī)，滾珠絲杠的下端與置于橫梁下方的絲杠螺母座相連接，滾珠絲杠的上端與力矩電機(jī)連接，垂直運(yùn)動(dòng)軸中溜板與X軸溜板之間連接有卸荷氣缸。本發(fā)明用于超精密機(jī)床中。
文檔編號B23Q5/40GK102909596SQ20121042900
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者梁迎春, 陳國達(dá), 張強(qiáng), 王波, 孫雅洲, 劉海濤 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)