[实用新型]直线电机驱动的四轴联动数控机床

权利要求书

1、一种直线电机驱动的四轴联动数控机床，其特征在于：它是由床身立柱(1)、床身底座(2)、工作台安装座(3)、XY工作台模块(4)和非对称式并联主轴模块(5)组成；

该床身立柱(1)是一个整体式铸件，在其下端面有安装孔，用螺栓同床身底座(2)固定连接；在侧面有安装孔，用于安装并联主轴头模块(5)；

该床身底座(2)也是一个整体式铸件，其上有凸台和安装孔，用于安装固定床身立柱(1)和工作台安装座(3)；

该工作台安装座(3)是一个长方体形中间连接部件，主要是支承XY工作台模块(4)与床身底座2间的连接；

该XY工作台模块(4)，由Y轴底座(6)、Y轴直线导轨(7)、Y轴导轨滑块(8)、Y轴直线电机定子(9)、Y轴直线电机动子(10)、Y轴侧挡板(11)、X轴与Y轴连接座(12)、X轴直线导轨(13)、X轴导轨滑块(14)、X轴直线电机定子(15)、X轴直线电机动子(16)、X轴底座(17)和T型槽工作台(18)组成；各部件间的结构连接关系是：一组Y轴直线导轨(7)对称平行安装在Y轴底座(6)上，Y轴直线电机定子(9)安装在两Y轴导轨(7)中间，一组Y轴导轨滑块(8)对称固定安装在连接座(12)的下表面上，同时Y轴直线电机动子(10)也固定安装在连接座(12)下表面的中心，Y轴侧挡板(11)固定安装在Y轴底座(6)的两侧，从而构成工作台的Y轴向移动组件；一组X轴直线导轨(13)对称平行安装在X轴底座(17)上，X轴直线电机定子(15)安装在两X轴导轨(13)中间，一组(四个)X轴导轨滑块(14)对称固定安装在连接座(12)的上表面上，同时X轴直线电机动子(16)也固定安装在连接座(12)上表面的中心，从而构成工作台的X轴向移动组件；通过连接座(12)的过渡连接作用，将X轴向移动组件和Y轴向移动组件垂直叠加在一起，从而构成串联运动的XY工作台；Y轴侧挡板(11)固定安装在Y轴底座(6)的两侧，T型槽工作台(18)通过螺钉与X轴座固定连接；

该非对称式并联主轴模块(5)，是由基座(19)、直线导轨(20)、导轨滑块(21)、自锁滑块(22)、直线电机定子(23)、直线电机动子(24)、动子座(25)、直线光栅尺(26)、安装座(27)、旋转副组件A(28)、连杆(29)、旋转副组件B(30)、摆动平台(31)、旋转副组件C(32)、U型座(33)和电主轴(34)组成；

各部件间的结构连接关系是：一组直线导轨(20)平行固定安装在基座(19)上，直线电机定子(23)安装在两直线导轨(20)之间，并与基座(19)固定连接；一组导轨滑块(21)对称固定安装在动子座(25)上，同时一组自锁滑块(22)对称安装在导轨滑块(21)之间并与动子座(25)固定连接，直线电机动子(24)固定安装在动子座(25)的几何中心位置，直线光栅尺(26)与导轨平行并固定安装在基座(19)的左右侧面，固定安装在两个动子座(25)上的两组导轨滑块(21)和两组自锁滑块(22)与直线导轨(20)相配合，从而构成Z轴两个直线运动模块(或称为移动副组件)；安装座(27)与上面一个动子座(25)用螺钉固定连接，一组旋转副组件A(28)与安装座(27)固定连接，旋转副组件B(30)固定安装在摆动平台(31)上侧面，连杆(29)两端分别与旋转副组件A(28)和旋转副组件B(30)过盈配合，两个旋转副组件C(32)分别与摆动平台(31)和U型座(33)内侧相配合，U型座(33)固定安装在下面一个动子座(25)上，从而构成非对称式P3RP型(P-移动副，R-旋转副)并联运动机构；电主轴(34)通过螺钉固定安装在摆动平台(31)上；

该基座(19)是一个整体式U型槽状型构件，底面两侧有安装孔用于同床身立柱(1)的固定连接；其中，基座(19)是一个整体式U型槽状中空铸件；

该旋转副组件A(28)、旋转副组件B(30)和旋转副组件C(32)分别是一对回转部件，能绕其自身轴线进行360°旋转；旋转副组件结构相同，区别就是各自回转半径大小不同；

该连杆(29)是一个整体镂空的长方体部件，其两端过盈配合安装有与旋转副组件A(28)和旋转副组件B(30)相配合的回转轴；

该U型座(33)是一个整体式构件，其上部有对称的定位孔，用于配合连接旋转副组件C(32)；底部有安装孔，通过螺钉与动子座(25)固定连接；

该摆动平台(31)是一个方形的型腔结构，其底部有安装定位孔，用于安装固定电主轴(34)。