[實用新型]一種水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構

有效

• 申請號: 201320343997.1
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN203357112U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 伍鵬
• 申請（專利權）人: 嘉興華嶺機電設備有限公司
• 主分類號: B23Q5/28
• 分類號: B23Q5/28;B23Q11/12;B23Q17/22
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本實用新型涉及一種超精密微進給機構，特別涉及水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構，屬于超精密高加減速高分辨率微切削加工技術領域。

背景技術

隨著超精密切削加工、精密光學、微電子技術等學科的迅猛發展，人們對小批量、高精、高質量、高效率的超精密加工技術及裝備有著越來越高的要求。傳統的數控加工技術領域，采用電機帶動滾珠絲杠來實現刀具的定位和驅動，由于中間存在運動形式變換環節，大大限制了加工制造的精度。

CN102601391A公開了一種雙直線電機驅動高頻響微進給伺服刀架。該伺服刀架結構龐大，采用兩個平行直線導軌導向，雙直線電機集中布置在兩直線導軌內側，因此相對于傳統方案，其能耗改善效果有限。受限于該結構布置，直線電機輸出的有效推力較小，因此該伺服刀架持續推力較小，不適用于超高加減速加工領域。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構。該微進給機構工作穩定，持續推力大，定位精度和重復定位精度高，既適用于超高加減速微切削的快刀伺服加工場合；還適用于分辨率高、低加速微切削領域。

本實用新型采用以下技術方案：

所述導軌2固定連接在底座1上，滑塊3位于導軌2上，并與工作臺6連接，防飛車擋塊9位于導軌2的兩端，并設置在底座1上，刀架4位于工作臺6前端，刀具5通過夾持刀具的刀架4連接在工作臺6上，工作臺6與水冷型無鐵芯直線電機組8的動子連接，水冷型無鐵芯直線電機組8的定子固定在底座1上，水冷型無鐵芯直線電機組8的動子通過滑塊3沿著導軌2往復運動，并驅動工作臺6和刀具5往復運動，光柵尺位移傳感器7位于工作臺6的尾端，實時監測刀具5的位移，實現刀具5高精度地微進給動作。

所述水冷型無鐵芯直線電機組8、進液管10和出液管11對稱布置于工作臺6的兩側，導軌2采用單個靜音型導軌精密導向，水冷型無鐵芯直線電機組（8）包括數臺水冷型無鐵芯直線電機，其沿著導軌2的導向方向并行驅動刀具5。

所述水冷型無鐵芯直線電機組8通過油和壓縮空氣循環冷卻。

本實用新型可以取得如下有益效果：

本實用新型結構緊湊，運動部件消耗慣性力小，多臺水冷無鐵芯直線電機并行驅動，輸出的有效推力大，有利于實現刀具超高加減速地微進給動作。

本實用新型采用光柵尺位移傳感器7實時監測刀具5的位移，保證了刀具5的超高定位精度、重復定位精度和分辨率，易于實現該微進給機構以微納米級精度工作。

本實用新型采用一根靜音型導軌精密導向，多臺水冷型無鐵芯直線電機對稱布置在導軌2兩側，因此刀具工作平穩，有益于提高微進給質量。

附圖說明：

圖1一種水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構主視圖

圖2一種水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構剖視圖

圖3一種水冷型無鐵芯直線電機驅動微進給機構側視圖

圖中：1.底座，2.導軌，3.滑塊，4.刀架，5.刀具，6.工作臺，7.光柵尺位移傳感器，8.水冷型無鐵芯直線電機組，9.防飛車擋塊，10.進液管，11.出液管。

具體實施方式

下面結合附圖來說明本實用新型的具體實施例。

水冷型無鐵芯直線電機組8并行驅動工作臺6、刀架4和刀具5，輸出有效推力大，實現刀具高頻超高加減速微進給動作，光柵尺位移傳感器7實時檢測刀具5的位置信號，保證了刀具5的超高定位精度、重復定位精度和分辨率，實現該微進給機構以微納米級精度工作。

位于導軌2兩端的防飛車擋塊9作為硬極限，當滑塊3運動到極限位置時，防飛車擋塊與滑塊硬性接觸，防止運動部件飛車。

冷卻水從進液管10入，從出液管11出，將無鐵芯直線電機工作過程中產生的熱能帶走，保證直線電機平穩工作。水冷型無鐵芯直線電機還可以通過油和壓縮空氣循環冷卻。