[發明專利]一種超高精密機床結構

在審

• 申請號: 202010862770.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111843524A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 徐建國;張海洋;滑勇攀
• 申請（專利權）人: 西安巨浪精密機械有限公司
• 主分類號: B23Q1/44
• 分類號: B23Q1/44;B23Q5/28;B23Q17/24
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 王營超

本發明公開了一種超高精密機床結構，包括X軸組件、Z軸組件和大理石床身，大理石床身上設有相互垂直的第一H型梁和第二H型梁，X軸組件和Z軸組件分別安裝在第一H型梁和第二H型梁上；X軸組件包括兩個X軸超精密導軌、X軸滑板、X軸直線電機磁板和X軸直線電機線圈，X軸滑板通過其上兩側的凹槽分別嵌設到兩個X軸超精密導軌上并可沿X軸超精密導軌自由滑動；Z軸滑板通過其上兩側的凹槽分別嵌設到兩個Z軸超精密導軌上并可沿Z軸超精密導軌自由滑動，主軸安裝在Z軸滑板上。本發明設計一種加工精度可達到0.0005mm，適用于小零件高精度加工的機床結構。

技術領域

本發明屬于機械加工設備技術領域，尤其涉及一種超高精密機床結構。

背景技術

車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床，且現有機床多用十字滑架，Z軸移動干擾X軸的工作，影響定位精度，無法滿足小零件的高精度制作需求，同時，多采用普通絲杠和伺服電機驅動的工作模式，誤差較大。

市場現有流通的小型數控車床很少有精度做到0.001mm以內的數控機床，但是由于現代工業水平的飛速發展對于機床的加工精度越來越高，急需提高機床的加工精度，解決小零件高精度沒有可用機床的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種可滿足小零件高精度制作需求的超高精密機床結構。

為了解決技術問題，本發明的技術方案是：一種超高精密機床結構，包括X軸組件、Z軸組件和大理石床身，所述大理石床身上設有相互垂直的第一H型梁和第二H型梁，X軸組件和Z軸組件分別安裝在第一H型梁和第二H型梁上；

所述X軸組件包括兩個X軸超精密導軌、X軸滑板、X軸直線電機磁板和X軸直線電機線圈，兩個X軸超精密導軌相互平行的安裝在第一H型梁上，X軸滑板通過其上兩側的凹槽分別嵌設到兩個X軸超精密導軌上并可沿X軸超精密導軌自由滑動，X軸直線電機磁板和X軸直線電機線圈依次安裝在大理石床身上且位于第一H型梁之間；

所述Z軸組件包括兩個Z軸超精密導軌、Z軸滑板、Z軸直線電機磁板、Z軸直線電機線圈和主軸，兩個Z軸超精密導軌相互平行的安裝在第二H型梁上，Z軸滑板通過其上兩側的凹槽分別嵌設到兩個Z軸超精密導軌上并可沿Z軸超精密導軌自由滑動，Z軸直線電機磁板和Z軸直線電機線圈依次安裝在大理石床身上且位于第二H型梁之間，主軸安裝在Z軸滑板上。

優選的，還包括分別安裝在X軸組件和Z軸組件上的兩個光柵尺組件；

所述光柵尺組件包括光柵尺和連接板，兩個光柵尺分別設置在第一H型梁和第二H型梁的一側并通過兩個連接板將其分別與X軸滑板和Z軸滑板連接。

優選的，所述光柵尺包括尺身和讀數頭，讀數頭位于尺身下方；

兩個尺身分別固定連接在第一H型梁和第二H型梁上，兩個讀數頭分別與兩個連接板的一端連接，兩個連接板的另一端分別與X軸滑板和Z軸滑板固定連接。

優選的，所述大理石床身、第一H型梁和第二H型梁的采用的材料均為天然大理石。

優選的，所述第二H型梁位于第一H型梁的中垂線上。

優選的，所述X軸超精密導軌、第一H型梁和大理石床身為一體成型，Z軸超精密導軌、第二H型梁和大理石床身為一體成型。

相對于現有技術，本發明的優點在于：

(1)本發明將X軸和Z軸區別設置，互不干擾，使得定位精度較高，滿足高精度小零件的制作需求；

(2)本發明多為一體成型結構，使用零件數量較少，裝配難度低，不易損壞；

(3)本發明采用直線電機以及納米級光柵尺組成全閉環傳動機構，消除傳統機床采用絲杠傳動所產生的缺點；