[实用新型]龙门镗铣床用磁悬浮平台

说明书

技术领域

本实用新型提供一种采龙门镗铣床用磁悬浮平台，本实用新型属于数控加工技术领域。

背景技术

随着现代科学技术的发展，工业在国民经济中占有越来越重要的地位，而发展工业需要装备，机床是机械制造业的主要加工设备。因此世界上许多国家特别重视机床工业的发展，认为机床工业是整个制造业中最重要、最活跃、最具创造力的部门。然而传统的运动平台的移动式加工中，工作台和静止导轨之间存在的摩擦给整个生产带来不可忽视的影响。据数据统计，该摩擦会消耗近百分之三十的能量。因此目前各国把消除或减少摩擦的不良影响作为提高机床技术水平方向之一。

为了减少移动部件与静止导轨之间摩擦，国内外所采取的主要措施有：静压技术、采用新材料构成低摩擦运动副及滚动导轨代替滑动导轨。这三种措施能够达到减小摩擦的效果。但不管以什么方式减小摩擦，都是无源方式在起作用。要想从根本上彻底解决摩擦问题，唯有把两个相对运动的接触面分离开来，不直接发生接触。也就是说，只有移动部件悬浮起来，消除摩擦，才能最终解决问题。

与传统的固定式龙门镗铣床的工作平台相比，磁悬浮运动平台具有无机械摩擦、无接触磨损和无需润滑的优点。由于相对运动表面间没有接触，因而彻底消除了爬行现象，没有因磨损和接触疲劳所产生的精度下降和寿命问题，而电子元件的可控性优于机械零件，使得其可控性高于传统的运动平台；而且省掉了静压导轨必需的庞大油路辅助设备，对环境不产生污染，降低了超洁净防尘条件；由于磁悬浮式运动平台采用了主动控制，可提高数控机床的信息处理能力，如工况检测、预报和故障诊断。而且磁悬浮式运动平台有工作温度范围大、维护简单、寿命长等优点。但要将磁悬浮技术应用到大型龙门固定式镗铣床的工作台悬浮上，还有不少关键技术等待解决，在这里，由于被悬浮的工作台的质量较大、要求悬浮高度的动、静态精度很高、而且系统要有高刚度、能够超低速进给等，这与其它领域中对悬浮系统所要求的性能有重大区别。这些特殊性要求给本悬浮系统的研究工作提出了十分苛刻的要求。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供一种龙门镗铣床用磁悬浮平台，其目的是解决以往的固定式龙门的工作平台和床身导轨之间存在着摩擦以至于影响工作效率的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种龙门镗铣床用磁悬浮平台，主要包括床身和可以与床身做相对移动的工作平台，所述床身和工作平台之间设置有驱动工作平台与床身做相对移动的直线推进系统，在所述工作平台上还设置有使工作平台在床身上悬浮的电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁，电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁设置在工作平台上朝向床身底沿一侧的四角，电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁与控制系统连接，所述电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁为带有永磁磁极的缠有通电线圈的磁体。

所述直线推进系统为永磁直线同步电动机，该永磁直线同步电动机的动子设置在工作平台上，其定子固定在床身上；在所述工作平台与床身之间还设置有导向电磁铁，所述导向电磁铁设置在工作平台上朝向床身的一面，导向电磁铁设置在直线推进系统的动子两侧的位置上，导向电磁铁上缠绕有通电线圈。

所述控制系统包括JTAG仿真器、DSP控制器、D/A转换器、A/D转换器、功率放大器和电涡流式位移传感器；所述JTAG仿真器连接至DSP控制器，DSP控制器连接至D/A转换器，D/A转换器连接至功率放大器，功率放大器连接至电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁的通电线圈和导向电磁铁的通电线圈；所述电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁与床身之间设置有电涡流式位移传感器，所述导向电磁铁与床身之间也设置有电涡流式位移传感器，电涡流式位移传感器通过A/D转换器连接至DSP控制器。

优点及效果：本实用新型提供一种龙门镗铣床用磁悬浮平台，主要包括床身和可以与床身做相对移动的工作平台，所述床身和工作平台之间设置有驱动工作平台与床身做相对移动的直线推进系统，其特征在于：在所述工作平台上还设置有使工作平台在床身上四点悬浮的电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁，电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁设置在工作平台四角，朝向床身底沿的一侧，电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁与控制系统连接，所述电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁为带有永磁磁极的缠有通电线圈的磁体；所述永磁磁极设置在靠近床身底沿的位置。