[实用新型]一种水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超精密微进给机构，特别涉及水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构，属于超精密高加减速高分辨率微切削加工技术领域。

背景技术

随着超精密切削加工、精密光学、微电子技术等学科的迅猛发展，人们对小批量、高精、高质量、高效率的超精密加工技术及装备有着越来越高的要求。传统的数控加工技术领域，采用电机带动滚珠丝杠来实现刀具的定位和驱动，由于中间存在运动形式变换环节，大大限制了加工制造的精度。

CN102601391A公开了一种双直线电机驱动高频响微进给伺服刀架。该伺服刀架结构庞大，采用两个平行直线导轨导向，双直线电机集中布置在两直线导轨内侧，因此相对于传统方案，其能耗改善效果有限。受限于该结构布置，直线电机输出的有效推力较小，因此该伺服刀架持续推力较小，不适用于超高加减速加工领域。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构。该微进给机构工作稳定，持续推力大，定位精度和重复定位精度高，既适用于超高加减速微切削的快刀伺服加工场合；还适用于分辨率高、低加速微切削领域。

本实用新型采用以下技术方案：

所述导轨2固定连接在底座1上，滑块3位于导轨2上，并与工作台6连接，防飞车挡块9位于导轨2的两端，并设置在底座1上，刀架4位于工作台6前端，刀具5通过夹持刀具的刀架4连接在工作台6上，工作台6与水冷型无铁芯直线电机组8的动子连接，水冷型无铁芯直线电机组8的定子固定在底座1上，水冷型无铁芯直线电机组8的动子通过滑块3沿着导轨2往复运动，并驱动工作台6和刀具5往复运动，光栅尺位移传感器7位于工作台6的尾端，实时监测刀具5的位移，实现刀具5高精度地微进给动作。

所述水冷型无铁芯直线电机组8、进液管10和出液管11对称布置于工作台6的两侧，导轨2采用单个静音型导轨精密导向，水冷型无铁芯直线电机组（8）包括数台水冷型无铁芯直线电机，其沿着导轨2的导向方向并行驱动刀具5。

所述水冷型无铁芯直线电机组8通过油和压缩空气循环冷却。

本实用新型可以取得如下有益效果：

本实用新型结构紧凑，运动部件消耗惯性力小，多台水冷无铁芯直线电机并行驱动，输出的有效推力大，有利于实现刀具超高加减速地微进给动作。

本实用新型采用光栅尺位移传感器7实时监测刀具5的位移，保证了刀具5的超高定位精度、重复定位精度和分辨率，易于实现该微进给机构以微纳米级精度工作。

本实用新型采用一根静音型导轨精密导向，多台水冷型无铁芯直线电机对称布置在导轨2两侧，因此刀具工作平稳，有益于提高微进给质量。

附图说明：

图1一种水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构主视图

图2一种水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构剖视图

图3一种水冷型无铁芯直线电机驱动微进给机构侧视图

图中：1.底座，2.导轨，3.滑块，4.刀架，5.刀具，6.工作台，7.光栅尺位移传感器，8.水冷型无铁芯直线电机组，9.防飞车挡块，10.进液管，11.出液管。

具体实施方式

下面结合附图来说明本实用新型的具体实施例。

水冷型无铁芯直线电机组8并行驱动工作台6、刀架4和刀具5，输出有效推力大，实现刀具高频超高加减速微进给动作，光栅尺位移传感器7实时检测刀具5的位置信号，保证了刀具5的超高定位精度、重复定位精度和分辨率，实现该微进给机构以微纳米级精度工作。

位于导轨2两端的防飞车挡块9作为硬极限，当滑块3运动到极限位置时，防飞车挡块与滑块硬性接触，防止运动部件飞车。

冷却水从进液管10入，从出液管11出，将无铁芯直线电机工作过程中产生的热能带走，保证直线电机平稳工作。水冷型无铁芯直线电机还可以通过油和压缩空气循环冷却。