[發明專利]一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置

無效

• 申請號: 200810051336.5
• 申請日: 2008-10-27
• 公開（公告）號: CN101386141A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 周曉勤;許蓬子;趙宏偉;史國權;王義強;王曉軍;李國發;呼詠
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B23Q5/02
• 分類號: B23Q5/02;B23Q5/28
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱世林

1、一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，主要由直線快速刀具伺服、回轉快速刀具伺服和支架組成，其特征在于所述的回轉快速刀具伺服包括無刷直流電機(7)、刀臂(10)和光電編碼器(1)，所述的無刷直流電機(7)固定在支架(14)頂部，并通過梅花式彈性聯軸器(6)與刀臂軸相連，刀臂軸由裝在支架(14)上的一對上、下氣體靜壓軸承(3，8)支撐，上、下氣體靜壓軸承(8，3)采用上、下迷宮密封(9，11)和上、下軸承蓋(5，2)密封，刀臂(10)固定在刀臂軸中部，刀具安裝在刀臂(10)前端，在支架(14)底部刀臂軸的末端安裝了用于測量角位移的光電編碼器(1)；所述的直線快速刀具伺服與回轉快速刀具伺服固定聯接，兩者為運動解耦。

2、根據權利要求1所述的一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，其特征在于所述的支架(14)為一個整體結構，分為上、中、下三層，支架頂部(14b)設有與無刷直流電機(7)止口相配合的孔，該孔四周均布有安裝回轉電機(7)的螺紋孔，第一層安裝梅花式彈性聯軸器(6)，第二層和第三層分別為上軸承座(13)和下軸承座(12)，在軸承孔的四周均布有安裝上、下軸承蓋(5，2)和上、下迷宮密封的靜止部分(9a，11b)的螺紋孔；支架(14)底部的兩個支腳(14a)上分別設有與導軌滑塊(20)固定連接的螺紋孔和銷孔，在支架(14)中部兩側的側板上分別設有一個防止與刀臂(10)運動發生干涉的槽(14c)，在支架(14)的上部和中部的后側，分別開有安裝零部件的方形孔(14d，14e)。

3、根據權利要求1所述的一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，其特征在于所述的上、下氣體靜壓軸承(8，3)采用小孔節流器，進氣孔均布在氣體靜壓軸承的端面，每個進氣孔設有雙排小孔節流器；所述的上、下迷宮密封(9，11)采用的軸向密封形式，分為上、下靜止部分(9a，11b)和上、下轉動部分(9b，11a)，上、下靜止部分(9a，11b)通過螺紋聯接固定在上、下軸承座(13，12)上，上、下轉動部分(9b，11a)通過螺紋聯接固定在刀臂軸上，并隨刀臂軸轉動；所述的上軸承座(13)的上端和下軸承座(12)的下端通過上、下軸承蓋(2，5)密封，上、下軸承蓋(2，5)都用螺紋聯接分別固定在上、下兩個軸承座(13，12)上，上、下軸承蓋(2，5)上分別設有用于安裝上、下氣體靜壓軸承(8，3)的供氣管道孔。

4、根據權利要求1所述的一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，其特征在于所述的刀臂(10)由刀具高度調整結構(4)調整，刀具高度調整結構(4)包括楔形塊(4A)和調節螺釘(4B)，刀臂(10)設有與楔形塊(4A)相匹配的楔形槽，調節螺釘(4B)與楔形塊(4A)連接，通過調節位置不變的調節螺釘(4B)來調節楔形塊(4A)在楔形槽內的位置；所述的刀具選擇單點金剛石刀具；所述的光電編碼器(1)采用具有低轉動慣量、高分辨率的空心聯軸節式光電編碼器。

5、根據權利要求1所述的一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，其特征在于所述的直線快速刀具伺服包括精度不同的光柵尺次尺(15)和光柵尺主尺(16)、直線電機初級(17)、直線電機次級(18)、氣體靜壓導軌、導軌滑塊(20)和16個多孔制節流器，導軌基座(14)和導軌滑塊(20)方別與直線電機初級(17)和直線電機次級(18)通過螺紋連接固定，直線電機次級(18)帶動導軌滑塊(20)沿氣體靜壓導軌做往復快速運動，精度不同的光柵尺次尺(15)和光柵尺主尺(16)分別與導軌滑塊(20)和導軌基座(19)通過螺紋聯接固定。

6、根據權利要求5所述的一種混合直線回轉快速刀具伺服裝置，其特征在于所述的導軌滑塊(20)的長度大于導軌基座(19)的長度，節流器、供氣管道和供電線路設在導軌基座(19)上，氣體靜壓導軌為采用由陶瓷圓墊制成的多孔制節流器，多孔制節流器的安裝孔設在導軌基座(19)的兩個對稱的四棱柱結構上，在兩個四棱柱的上表面(2a，2b)和側面(2c，2d)分別各設有4個多孔制節流器的安裝孔(4a，4b，4c，4d)，導軌滑塊(20)由導軌滑塊(20)與導軌基座(19)之間的氣膜支撐，在兩個四棱柱中間設有形成二次節流的淺溝槽(3a，3b，3c，3d)，導軌滑塊(20)的4個氣浮表面(2A，2B，2C，2D)分別依次與導軌基座(19)的氣浮表面(2a，2b，2c，2d)相對應，以形成供氣后的支撐氣膜，導軌滑塊(20)頂部設有與支架(14)的支腳相匹配的溝槽(20a，20b)，其中還包括4螺紋孔和1個銷孔。