[实用新型]用直线电机驱动的机床十字滑台结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用直线电机驱动的机床十字滑台结构。

背景技术

随着高速加工技术的应用，直线电机已被运用到高速精密数控机床的驱动中。相比于原先的伺服电机驱动滚珠丝杠形式，直线电机直接驱动形式的机床不但切削速度、加工效率有很大提高，而且由于无滚珠丝杠副、零回程间隙、速度平稳、高定位精度等特点。在立式数控铣床结构中，十字滑台既是X轴的底座又是Y轴的运动滑台，是产生受力变形最严重的部件，因此，它在直线电机驱动的高速机床中成为保证几何精度最重要的部件。现有技术的机床十字滑台X轴的底座和Y轴的运动滑台结构均为板式实心结构，由于直线电机动子与定子之间有很大的电磁力，会使得机床的滑台或导轨产生较大的形变，从而对加工精度有严格要求的机床床身及滑台结构提出了新的要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用直线电机驱动的机床十字滑台结构，它可以使机床滑台在承受直线电机动子与定子之间强大电磁力的情况下不变形，并且能够保持运动部件的惯量较小。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用直线电机驱动的机床十字滑台结构，包括底座、安装在底座上端的Y轴直线电机的定子和Y轴向导轨座、可沿Y轴向导轨座滑动且具有X轴向部和Y轴向部的十字滑台、安装在十字滑台Y轴向部下端的Y轴直线电机的动子、安装在十字滑台X轴向部上端的X轴直线电机的定子和X轴向导轨座、可沿X轴向导轨座滑动的工作台及安装在工作台下端的X轴直线电机的动子，其中，

所述十字滑台的X轴向部在长度方向的纵截面形状为具有若干个间隔空腔的箱体结构；

所述十字滑台的Y轴向部的外部形状呈山形结构。

上述的用直线电机驱动的机床十字滑台结构，其中，所述十字滑台的Y轴向部的呈中空结构，该中空的截面呈等腰三角形。

上述的用直线电机驱动的机床十字滑台结构，其中，所述Y轴向导轨对称设在Y轴直线电机的定子的两侧，所述X轴向导轨对称设在X轴直线电机的定子的两侧。

上述的用直线电机驱动的机床十字滑台结构，其中，所述X轴直线电机的动子是通过一安装板与工作台连接的。

采用了本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构的技术方案，即十字滑台的X轴向部采用箱形结构，具有结构长度长，重量轻的有点；十字滑台的Y轴向部采用山形结构，具有跨度大的有点，可用于大行程滑台的底座，该技术方案可以使机床滑台在承受直线电机动子与定子之间强大电磁力的情况下不变形，并且能够保持运动部件的惯量较小。

附图说明

图1为本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构的示意图；

图2为本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构的侧视图；

图3为本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构的X轴向部的截面图；

图4为本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构的Y轴向部的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图4，本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构，包括底座1、十字滑台2、Y轴直线电机3、X轴直线电机4及工作台5，其中，

Y轴直线电机3的定子31安装在底座1的上端；

底座1的上端还在Y轴直线电机的定子31的两侧对称安装一对Y轴向导轨座11；

十字滑台2具有X轴向部21和Y轴向部22，X轴向部21是工作台X向运动的底座，Y轴向部22是十字滑台2的Y轴向的运动滑台，它可沿底座1上的Y轴向导轨座30滑动；X轴向部21在长度方向的纵截面形状为具有若干个间隔空腔的箱体结构；Y轴向部22的外部形状呈山形结构并且呈中空结构，该中空的截面呈等腰三角形；

Y轴直线电机的动子32安装在十字滑台2上的Y轴向部22的下端；

X轴直线电机4的定子41安装在十字滑台2的X轴向部21的上端；

十字滑台2的X轴向部21的上端还在X轴直线电机4的定子41的两侧对称安装一对X轴向导轨座40；

X轴直线电机的动子42通过一安装板6安装在工作台5的下端；

工作台5可沿X轴向导轨座40滑动。

本实用新型的用直线电机驱动的机床十字滑台结构，即十字滑台的X轴向部采用箱形结构，具有结构长度长，重量轻的有点；十字滑台的Y轴向部采用山形结构，具有跨度大的有点，可用于大行程滑台的底座，该技术方案可以使机床滑台在承受直线电机动子与定子之间强大电磁力的情况下不变形，并且能够保持运动部件的惯量较小。

在ANSYS环境下，根据十字滑台受力模型，进行强度分析得到有关参数如下：