[實用新型]磁懸浮圓柱形直線運動導軌副

無效

• 申請號: 201120148822.6
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN202082281U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 廖萍;馬蘇揚;周一丹;吳國慶;倪紅軍;黃明宇;朱昱;茅靖峰;姜安棟;夏正鵬
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;B23Q1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種精密機床和高速加工用的導軌副，特別是一種工業應用型磁懸浮圓柱形直線運動導軌副。

背景技術

現代制造技術正朝著高速化、精密化和模塊化方向發展，制造業對加工設備的性能提出了越來越高的要求，這種需求促進了機床工業，尤其是數控機床的發展。但與數控機床配套的功能部件的產業化規模和產品水平，遠遠滿足不了數控機床的發展要求。進給單元是數控機床的重要功能部件，被加工工件的最后坐標和輪廓精度都受到進給單元運動的傳動精度、靈敏度和穩定性的影響，因此其必須具備摩擦阻力小、傳動精度高、響應速度快、剛度大等特點。

導軌副是進給單元的重要組成部件，其表面粗糙度、直線度及平行度直接影響零件的加工精度，圓柱形導軌副具有制造方便、不易積存較大鐵屑的優點，但由于磨損后很難調整和補償間隙的問題，使得其在眾多導軌中應用最少。隨著磁懸浮支承技術的出現，圓柱導軌副的磨損問題可得到解決，通過磁場力懸浮動導軌，即可消除傳統機床靜導軌與動導軌因接觸而產生的摩擦，將動導軌套裝在圓柱形支承導軌上，并在動導軌兩端安裝隔磁環，在結構上實現動導軌之間磁場的解耦，可簡化了控制策略。該導軌副可成對的安裝在機床床身上，工作臺安裝在其動導軌上，當需要更換不同尺寸規格的工作臺時，只需調整導軌副或動導軌塊之間距離，與其他磁懸浮導軌相比，實現了磁懸浮導軌與工作臺的分離，更利于進給單元的模塊化及產業化，滿足現代制造業高速化、精密化和模塊化的發展要求。

目前，磁懸浮導軌大多采用矩形導軌副及三角形導軌副，且動導軌與工作臺制成一體。如上海大學在申請號為200310107944.0的專利文獻中提出了一種工業應用型主動磁懸浮機床導軌直線電機進給平臺，從其說明書附圖中可看出其導軌副未提及采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

大連交通大學在申請號為200820013968.8的專利文獻中提出一種數控機床用斥力型磁懸浮直線進給系統，根據其敘述可知，其導軌副未提及采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

大連交通大學在申請號為200610161995.5的專利文獻中提出一種新型數控機床磁懸浮直線進給系統，根據其敘述可知，其導軌副未提及采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

中國科學院長春光學精密機械與物理研究所在申請號為02132839.0的專利文獻中提出一種超精密微位移導軌磁懸浮方法及裝置，根據其敘述可知，其采用的是V形導軌副形式，未采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

南通大學在申請號為200710026069.1的專利文獻中提出一種智能型磁懸浮直線進給單元，根據其敘述及說明書附圖可知，其導軌副未提及采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

南通大學在申請號為201010017657.0的專利文獻中提出一種直接驅動型磁懸浮直線進給單元的磁場解耦結構，根據其敘述及說明書附圖可知，其導軌副采用的是矩形形式，且將工作臺與動導軌制成一體；

沈陽工業大學在申請號為201020134416.X的專利文獻中提出的一種數控機床直線同步電動機磁懸浮進給平臺，根據其敘述可知，其導軌副未提及采用圓柱形形式，且將工作臺與動導軌制成一體。

中南大學碩士論文《兩級磁懸浮平臺動力學特性研究》第11頁中提及到磁軸承式結構的定位平臺，與本專利相比，存在以下缺點：

(1)未在動導軌及支承導軌外周分別套裝隔磁罩及風琴式防護罩，無法實現動導軌之間磁場的解耦，無法防止切削加工時所產生的鐵屑在磁力作用吸附到支承導軌上，正常的加工過程得不到保障；

(2)未提及定位平臺不工作時的支承情況，本專利中，工作臺不工作時由機座進行支承，并保證動導軌與靜導軌無直接接觸，避免了動導軌由于接觸而產生磨損；

(3)未提及可通過調節動導軌塊之間距離以滿足安裝不同長度尺寸的工作臺的需求；

(4)未提及將每根軸桿(支承導軌)與安裝在其上的兩個或若干個動導軌塊形成一獨立的功能部件，可通過調節兩個導軌副之間距離以滿足安裝不同寬度尺寸工作臺的需求。

導軌副制成獨立的功能部件，將兩根軸桿的軸桿支撐安裝在同一底座上，底座尺寸根據機床床身尺寸的改變而改變，浪費了材料較嚴重，無法實現導軌副的模塊化。

由上述分析可知，目前國內未見有關于磁懸浮圓柱形直線運動導軌副的專利及文獻報道。

實用新型內容

本實用新型的目的就是要提供一種結構合理、加工方便、無接觸磨損、磁場結構解耦方便、利于模塊化并適用于高速、高精密加工場合的工業應用型磁懸浮圓柱形直線運動導軌副。