[发明专利]一种混合直线回转快速刀具伺服装置

权利要求书

1、一种混合直线回转快速刀具伺服装置，主要由直线快速刀具伺服、回转快速刀具伺服和支架组成，其特征在于所述的回转快速刀具伺服包括无刷直流电机(7)、刀臂(10)和光电编码器(1)，所述的无刷直流电机(7)固定在支架(14)顶部，并通过梅花式弹性联轴器(6)与刀臂轴相连，刀臂轴由装在支架(14)上的一对上、下气体静压轴承(3，8)支撑，上、下气体静压轴承(8，3)采用上、下迷宫密封(9，11)和上、下轴承盖(5，2)密封，刀臂(10)固定在刀臂轴中部，刀具安装在刀臂(10)前端，在支架(14)底部刀臂轴的末端安装了用于测量角位移的光电编码器(1)；所述的直线快速刀具伺服与回转快速刀具伺服固定联接，两者为运动解耦。

2、根据权利要求1所述的一种混合直线回转快速刀具伺服装置，其特征在于所述的支架(14)为一个整体结构，分为上、中、下三层，支架顶部(14b)设有与无刷直流电机(7)止口相配合的孔，该孔四周均布有安装回转电机(7)的螺纹孔，第一层安装梅花式弹性联轴器(6)，第二层和第三层分别为上轴承座(13)和下轴承座(12)，在轴承孔的四周均布有安装上、下轴承盖(5，2)和上、下迷宫密封的静止部分(9a，11b)的螺纹孔；支架(14)底部的两个支脚(14a)上分别设有与导轨滑块(20)固定连接的螺纹孔和销孔，在支架(14)中部两侧的侧板上分别设有一个防止与刀臂(10)运动发生干涉的槽(14c)，在支架(14)的上部和中部的后侧，分别开有安装零部件的方形孔(14d，14e)。

3、根据权利要求1所述的一种混合直线回转快速刀具伺服装置，其特征在于所述的上、下气体静压轴承(8，3)采用小孔节流器，进气孔均布在气体静压轴承的端面，每个进气孔设有双排小孔节流器；所述的上、下迷宫密封(9，11)采用的轴向密封形式，分为上、下静止部分(9a，11b)和上、下转动部分(9b，11a)，上、下静止部分(9a，11b)通过螺纹联接固定在上、下轴承座(13，12)上，上、下转动部分(9b，11a)通过螺纹联接固定在刀臂轴上，并随刀臂轴转动；所述的上轴承座(13)的上端和下轴承座(12)的下端通过上、下轴承盖(2，5)密封，上、下轴承盖(2，5)都用螺纹联接分别固定在上、下两个轴承座(13，12)上，上、下轴承盖(2，5)上分别设有用于安装上、下气体静压轴承(8，3)的供气管道孔。

4、根据权利要求1所述的一种混合直线回转快速刀具伺服装置，其特征在于所述的刀臂(10)由刀具高度调整结构(4)调整，刀具高度调整结构(4)包括楔形块(4A)和调节螺钉(4B)，刀臂(10)设有与楔形块(4A)相匹配的楔形槽，调节螺钉(4B)与楔形块(4A)连接，通过调节位置不变的调节螺钉(4B)来调节楔形块(4A)在楔形槽内的位置；所述的刀具选择单点金刚石刀具；所述的光电编码器(1)采用具有低转动惯量、高分辨率的空心联轴节式光电编码器。

5、根据权利要求1所述的一种混合直线回转快速刀具伺服装置，其特征在于所述的直线快速刀具伺服包括精度不同的光栅尺次尺(15)和光栅尺主尺(16)、直线电机初级(17)、直线电机次级(18)、气体静压导轨、导轨滑块(20)和16个多孔制节流器，导轨基座(14)和导轨滑块(20)方别与直线电机初级(17)和直线电机次级(18)通过螺纹连接固定，直线电机次级(18)带动导轨滑块(20)沿气体静压导轨做往复快速运动，精度不同的光栅尺次尺(15)和光栅尺主尺(16)分别与导轨滑块(20)和导轨基座(19)通过螺纹联接固定。

6、根据权利要求5所述的一种混合直线回转快速刀具伺服装置，其特征在于所述的导轨滑块(20)的长度大于导轨基座(19)的长度，节流器、供气管道和供电线路设在导轨基座(19)上，气体静压导轨为采用由陶瓷圆垫制成的多孔制节流器，多孔制节流器的安装孔设在导轨基座(19)的两个对称的四棱柱结构上，在两个四棱柱的上表面(2a，2b)和侧面(2c，2d)分别各设有4个多孔制节流器的安装孔(4a，4b，4c，4d)，导轨滑块(20)由导轨滑块(20)与导轨基座(19)之间的气膜支撑，在两个四棱柱中间设有形成二次节流的浅沟槽(3a，3b，3c，3d)，导轨滑块(20)的4个气浮表面(2A，2B，2C，2D)分别依次与导轨基座(19)的气浮表面(2a，2b，2c，2d)相对应，以形成供气后的支撑气膜，导轨滑块(20)顶部设有与支架(14)的支脚相匹配的沟槽(20a，20b)，其中还包括4螺纹孔和1个销孔。