[发明专利]桌面铣床、龙门式桌面铣床及组合式运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别涉及一种桌面铣床、龙门式桌面铣床及组合式运动平台。

背景技术

铣床是指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床，通常铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。它可以铣削平面、沟槽、齿轮和花键轴，还可以加工比较复杂的曲面，因此在机械制造和修理部门得到广泛应用。

然而，工业上常用的铣床结构复杂、笨重、成本高，不适合加工小型、微型零件。为了解决这些问题，市场上出现了小型的桌面铣床，具有体积小、重量轻、行程短、功耗低的特点，适合于加工小型零部件。

传统桌面铣床主要由手动进行控制，主要组成部件为X、Y、Z三轴运动平台、主轴系统及其相关附件。三轴运动平台的结构相同，手轮摇动作为动力源输入，通过丝杠导轨传动，实现平台进给，其分辨率由刻度盘决定，每刻度为0.05mm，精度低。

现有桌面铣床的进给运动是通过丝杠导轨机构实现，电机(或手动旋转)为动力源，电机转动通过联轴器驱动丝杠旋转，螺母设置在运动平台下方并驱动其沿直线导轨往复直线运动。本申请发明人在长期研发过程中，发现：丝杠螺母及导轨滑块间的相对运动分别是通过螺母内滚珠在丝杠上滚动及滑块内滚珠在导轨上滚动实现的，这样就限制了其动态响应性能，降低了铣床进给加速度及速度，从而限制了铣床加工效率的提高。此外，由于滚珠与导轨的接触等原因，即使采用超高精密级的直线导轨，其行走平行度，也仅能做到1.5um/300mm。在长期运行过程中，还会造成滚珠的磨损，导致了其运行精度的降低，进而影响铣床的加工精度。同时传统桌面铣床体积还较大，占空间较多，且移动不便。

发明内容

本发明实施例为解决现有技术中铣床进给速度慢、加工效率低以及加工精度低的问题，提供一种桌面铣床、龙门式桌面铣床及组合式运动平台。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：

提供一种桌面铣床，包括X轴运动平台、Y轴运动平台和Z轴运动平台；所述X轴和Y轴运动平台均包括滑动平台和滑动基座，所述Y轴运动平台的滑动基座固定于X轴运动平台的滑动平台上方；所述滑动基座包括形成于两侧的气浮导轨和形成于中间部分的第一凹槽；所述X轴、Y轴运动平台均包括直线电机，所述直线电机包括定子和动子，所述定子固定在第一凹槽底部，所述动子固定在滑动平台的底面，并与所述定子相对设置。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，工作台基座、主轴、主轴座及第一立柱；所述第一立柱竖直固定于工作台基座上，设置于X轴运动平台一侧；所述X轴运动平台设置在工作台基座上，所述Y轴运动平台固定在X轴运动平台上，所述Z轴运动平台设置在第一立柱侧面，所述主轴通过主轴座设置在Z轴运动平台上。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述运动平台还包括：光栅尺以及光栅尺读数头；所述光栅尺固定在任一气浮导轨的内侧壁；所述光栅尺读数头设置于光栅尺面向第一凹槽一侧，并固定于所述滑动平台的底面。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述滑动平台底面形成倒置的第二凹槽，所述第二凹槽覆盖滑动基座两侧的气浮导轨，所述第二凹槽两相对槽壁分别邻近气浮导轨外侧壁设置。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述气浮导轨上端向外延伸出第一延伸部，所述第二凹槽的槽沿向内延伸出第二延伸部，所述第二延伸部伸入第一延伸部下方。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述滑动平台上表面是平面，并布满多个螺纹通孔，所述滑动基座的凹槽底部是平面，并布满多个安装孔。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述滑动平台表面设置有垂直于气浮轨道的键槽，所述滑动基座底面设置有平行于气浮轨道的凹槽，所述桌面铣床还包括活动部件，所述活动部件凸起设置于X轴滑动平台的键槽，并嵌入Y轴滑动基座的凹槽，连接所述X轴运动平台和Y轴运动平台。

作为对本发明实施例桌面铣床的进一步改进，所述主轴是电主轴或者空气主轴。

为解决上述问题，本发明实施例的另一个技术方案是：

提供一种龙门式桌面铣床，包括：工作台基座、进给装置、主轴、主轴座、第二立柱、第三立柱和横梁；所述进给装置包括Y轴运动平台和Z轴运动平台；所述第二、第三立柱竖直固定于工作台基座上，设置于所述Y轴运动平台两侧；所述横梁两端分别连接第二、第三立柱上部，形成龙门式结构；所Y轴运动平台设置在工作台基座上，所述Y轴运动平台固定在横梁侧壁，所述主轴通过主轴座设置在Z轴运动平台上。