[发明专利]一种复合进给系统

说明书

本发明公开了一种复合进给系统，包括回转台和进给系统，所述回转台包括工作台、径向轴承、转轴、下止推板、编码器和力矩电机，径向轴承的上端面、下端面和内侧面均设置有静压腔；进给系统包括底座、导轨滑块、侧导轨条和上导轨条，导轨滑块上下端面和侧面均设置有静压腔，所述导轨滑块的内侧壁与编码器的编码器安装座连接，导轨滑块由驱动组件驱动，本发明的回转台通过径向轴承与导轨滑块连接，力矩电机的定子安装于导轨滑块的内部，进给系统带动回转台进行直线运动，从而形成了集成高精度转台的复合进给系统；解决了现有复合进给系统精度差、转台与进给轴独立设计导致尺寸大的问题。

技术领域

本发明涉及精密数控加技术领域，具体涉及一种复合进给系统。

背景技术

精密或超精密数控加工设备的复合进给系统、精密超精密检测平台用的复合多轴装置。精密超精密数控机床(如超精密金刚车、超精密雕铣中心、超精密加工中心等精密加工设备)、超精密检测仪器(如圆度仪、三坐标等精密检测仪器)的复合进给系统主要存在以下缺点：

1、回转工作台多采用伺服电机作驱动元件、齿轮副为传动元件、滚动轴承为支撑的结构，其中滚动轴承采用滚动元件，摩擦系数相对于流体静压支撑结构大，转台的回转精度和定位精度相对较差，限制该进给轴系统在高精度加工和检测设备上的应用。

2、直线轴多采用线性导轨作为伺服进给系统导向元件，这种结构的精度主要与线性导轨的精度有关，伺服进给系统运动的直线度有限。

3、以往结构中回转工作台和直线轴即使采用流体静压结构，但是转台与进给轴设计相对独立，转台外壳直接安装于进给轴工作台上，导致整个结构轴向尺寸大、进给轴支撑面存在倾覆力矩，限制了该复合进给系统向一体化和高精密方向的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合进给系统，解决现有复合进给系统精度差、转台与进给轴独立设计导致尺寸大的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种复合进给系统，包括回转台和进给系统，所述回转台包括工作台、径向轴承、转轴、下止推板、编码器和力矩电机，所述转轴的上端和下端分别与工作台和下止推板连接，所述径向轴承设置在转轴外壁且设置在工作台和下止推板之间，所述编码器的编码器轴与下止推板的底部连接，所述力矩电机的转子与下止推板的底部连接，所述径向轴承的上端面、下端面和内侧面均设置有静压腔；所述进给系统包括底座、导轨滑块、侧导轨条和上导轨条，所述底座的上端面对称设置有2个侧导轨条，所述侧导轨条的顶部连接有上导轨条，所述导轨滑块设置在侧导轨条内侧且设置在上导轨条和底座之间，所述导轨滑块上端面、下端面以及内侧面设置静压腔，所述力矩电机的定子与导轨滑块连接，所述导轨滑块的顶部与径向轴承连接，所述导轨滑块的内侧壁与编码器的编码器安装座连接，所述编码器和力矩电机均设置在导轨滑块内侧，所述导轨滑块由驱动组件驱动。

本发明所述侧导轨条内侧具体是指2个侧导轨条相对的一侧，所述导轨滑块的内侧壁具体是指2个导轨滑块相对的一侧。

本发明中，回转台以进给轴的导轨滑块作为固定支撑座，将径向轴承、力矩电机定子安装座、编码器安装座直接固定在导轨滑块上，充分利用进给轴的导轨滑块上下底面和中间区域进行连接固定，结构紧凑；该结构缩短了回转台和进给轴流体静压支撑面轴向尺寸，减少了倾覆力矩；另一方面，进给轴通过导轨滑块实现了转台进行直线运动；解决了现有复合进给系统精度差、转台与进给轴独立设计导致尺寸大的问题。

进一步地，工作台的宽度与底座的宽度一致，所述侧导轨条和上导轨条的外侧均与底座的外侧齐平，所述工作台设置在上导轨条上方。

所述外侧具体是指2个侧导轨条或2个上导轨条相向的一侧。

进一步地，编码器安装座通过连接板与导轨滑块连接，所述连接板的两端分别通过螺栓与导轨滑块、编码器安装座连接。