[發(fā)明專利]機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110931406.1
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113579823B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅梅;郭航;崔中;賈存齊;薛乃鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B23Q5/40
• 分類號: B23Q5/40;B23Q17/24
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 孫潔敏

本發(fā)明提出了機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，包括可切換的宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)配合傳動絲杠的方式驅(qū)動數(shù)控機(jī)床的工作臺，微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用直線電機(jī)驅(qū)動工作臺；本發(fā)明兼具宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)，一次夾裝定位即可對工件連續(xù)進(jìn)行粗加工和精加工，并在加工精度、加工效率和能耗之間取得更好的平衡效果。宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過鎖緊機(jī)構(gòu)快速連接和分離，實現(xiàn)了宏位移進(jìn)給和和微位移進(jìn)給的快速切換；宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)各自具有獨立的位移測量機(jī)構(gòu)，從而滿足大范圍、高速、高精密的定位要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床。

背景技術(shù)

一般工件的加工過程分為粗加工和精加工，通常粗加工和精加工動作需要在多個工位完成。對于模具、非圓截面等高精度工件需要定位精度高和速度快的進(jìn)給系統(tǒng)，這就對高精度的機(jī)床加工設(shè)備定位進(jìn)給系統(tǒng)提出更高的要求。

粗加工過程中，切削量和進(jìn)給量大，傳統(tǒng)的“電機(jī)+聯(lián)軸器+絲杠”的方式傳動速度平穩(wěn)，并且系統(tǒng)承載能力較其他驅(qū)動方式強，滿足大加工量和行程量要求。但當(dāng)工件精加工或超精密加工時，所要加工的大部分工件尺寸要求僅僅為幾個微米，加工中運動機(jī)構(gòu)連續(xù)地做往復(fù)運動來滿足加工的要求。因此，當(dāng)工件處于精密或超精密加工時，伺服機(jī)構(gòu)總是要運行在某一個微小尺寸的行程內(nèi)，并且需要長時間加工，這會對滾珠絲杠的傳動系統(tǒng)造成明顯的局部磨損，嚴(yán)重影響該類伺服系統(tǒng)的精度。

如何在速度快、高定位精度和能耗低的工況下完成工件的加工，已成為行業(yè)的一個技術(shù)難點，傳統(tǒng)單一驅(qū)動方式下的行程與精度兩大要素的加工精度已無法滿足工件精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提出了機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，同時具備由伺服電機(jī)驅(qū)動的宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和直線電機(jī)驅(qū)動的微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)，通過一次工件夾裝定位，即可對工件連續(xù)進(jìn)行粗加工和精加工，并在加工精度、加工效率和能耗之間取得更好的平衡。

本發(fā)明提出了機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，包括可切換的宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)配合傳動絲杠的方式驅(qū)動數(shù)控機(jī)床的工作臺，微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用直線電機(jī)驅(qū)動工作臺。

優(yōu)選的，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接；

工作臺與宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，或

工作臺與微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接。

優(yōu)選的，工作臺與微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過鎖緊機(jī)構(gòu)與微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)鎖緊或分離；

粗加工狀態(tài)時，微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)不工作，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過鎖緊機(jī)構(gòu)與微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動工作臺運動；

精加工狀態(tài)時，微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)與宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)分離，獨立驅(qū)動工作臺運動。

優(yōu)選的，鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖孔和插接鎖孔的鎖緊軸；

鎖孔和鎖緊軸的其中一個位于宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)、另一個位于微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，鎖孔形狀為楔形，鎖緊軸的頭部設(shè)有與鎖孔相契合的楔形塊。

優(yōu)選的，鎖緊機(jī)構(gòu)包括氣缸和彈簧；

氣缸與鎖緊軸的尾部連接，用于驅(qū)動鎖緊軸伸縮；

彈簧用于加速鎖緊軸回縮。

優(yōu)選的，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)各自具有獨立的位移測量機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，工作臺隨宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)和微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌運動，平行于導(dǎo)軌設(shè)置有第一光柵尺，宏位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有第一讀數(shù)頭，微位移驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有第二讀數(shù)頭，第二讀數(shù)頭與第一讀數(shù)頭共用第一光柵尺；或

平行于導(dǎo)軌還設(shè)有第二光柵尺，第二讀數(shù)頭通過第二光柵尺讀數(shù)。