[实用新型]一种直线电机驱动的数控机床功能模块

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种直线电机驱动的数控机床功能模块，具体涉及一种两轴数控机床功能模块。属于数控机床领域。

【背景技术】

机床产业是国民经济发展的基础产业，是装备制造业发展的重中之重，完全可以说，没有机床工业就没有其他工业。

机床是由各种功能部件，即功能模块(主轴单元及主轴头、滚珠丝杠副、回转工作台、数控伺服系统等)在床身、立柱等基础机架上集装而成的，功能部件是数控机床的重要组成部分。数控机床主机厂的主要任务是生产制造床身、立柱等基础构件并把所需的功能部件与之集装成完整的数控机床产品，数控机床整体技术与数控机床功能部件的发展为相互依赖、共同发展的，所以机床行业的进步，不仅是机床厂本身的研发就可以达到，功能部件的创新也深深地影响数控机床的发展。功能部件是机床行业的上游，而机床行业则是功能部件的下游。由机床设计的创新或环保的需求，可以推动功能部件的新发展；而功能部件的创新，同样也可以为机床行业带来革命性的改变。功能部件的水平决定了整机的水平；功能部件的质量可靠性决定了整机的质量可靠性；功能部件的制造成本决定了整机的制造成本；功能部件的交货期决定了整机的交货期。

直线电机驱动系统是当前国际上公认的最有前途的高速、精密机床的快速进给系统，采用直线伺服电机和智能化数字伺服系统的高速加工机床已成为当今国际上主要机床制造商竞相研究和开发的关键技术和产品，并且已经在汽车工业和航空工业中取得初步应用和成效。

在数控机床中采用直线电机驱动系统，具有直接驱动、结构简单、惯量低、磨擦小、效率高等显著优点，可实现高速度、高加速度及精密位移控制，是满足新一代高性能数控机床进给系统高性能运动控制的理想驱动方式，具有广泛的应用前景。直线电机的应用可以明显地提高数控机床的性能，从而提高数控加工精度和加工质量，特别是应用于精密高速加工机床、特种加工机床和大型机床，可以获得优良的动态特性，从而满足高速、高精度和高表面加工质量的要求。

本实用新型是一种两轴数控机床功能模块，该模块能完成刀具平台的直线进给运动和回转偏摆运动。从现有技术来看，完成这样功能的机床功能模块采用串联设计，即一个电机通过相应机构，如旋转电机加丝杠或直线电机加直线导轨完成刀具平台的直线运动，另一个电机(一般为旋转电机)负责完成刀具平台的旋转运动。这样的设计往往机械总成较大，机械惯量较大，从而影响整机的机械总成，动态性能不高。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种直线电机驱动的数控机床功能模块，以针对现有技术的上述缺点，提供一种新型、小机械惯量、高动态性能的直线轴加偏摆轴的双轴功能模块。

本实用新型的技术解决方案是双直线电机驱动的并联双环闭链结构设计。该直线电机驱动的数控机床功能模块包括两组直线驱动模块、一个刀具平台运动模块、两组连杆部件。两个直线驱动模块直线运动为本实用新型的功能模块的运动输入，刀具平台运动模块中的刀具平台有两个自由度，一个直线运动，一个回转运动，是本实用新型的功能模块的运动输出。

本实用新型是一个对称的结构，是关于刀具平台直线运动轴对称；两组直线驱动模块分别布置在刀具平台运动模块的两侧，通过连杆部件分别与刀具平台运动模块相连。

所述的每一组直线驱动模块是一个直线电机驱动的直线进给模块，其直线运动轴与刀具平台运动模块的直线运动轴平行，该直线驱动模块由电机座、直线电机定子、直线电机动子、动子连接板、铰链架、直线导轨、滑块等组成。所述的电机座负责集成直线驱动模块的其它所有零部件；所述的直线电机定子是直线电机的次级，通过螺栓固连在电机座的中部；所述的直线导轨分布在直线电机定子的两侧，平行放置，通过螺栓与电机座固连。所述的滑块安装在直线导轨上，与直线导轨配合使用，构成移动副；所述的直线电机动子是直线电机的初级，通过螺栓与动子联接板固连，动子连接板又与滑块通过螺栓固连；所述的直线电机动子位于直线电机定子的正上方，与直线电机定子有一个小间隙；所述的铰链架固连在动子连接板上，其上有铰链接头，负责与连杆部件的连接。