[发明专利]一种直驱式非对称闭式矩形静压导轨

说明书

技术领域

本发明属于机床部件，具体涉及一种直驱式非对称闭式矩形静压导轨。

背景技术

传统的数控机床导轨结构有V形平静压卸荷导轨和矩形卸荷静压导轨，均属于开式结构，压力变化无反馈，承载刚性差，尤其是抗偏载性差，导轨运动的摩擦状态不确定，摩擦力不稳定；近年来开发有双圆柱闭式静压和对称矩形闭式静压导轨。双圆柱闭式静压导轨虽有反馈，但由于是双圆柱结构，在同等体积尺寸下油腔的有效承载面积少，同时由于受结构限制，承载油腔的数量少(一般为4个)，很难承受直线电机产生的巨大吸力。对称矩形闭式静压导轨尽管油腔数量较多，由于是对称油腔结构，在承受导轨、磨头自重和直线电机吸力后导轨会产生大的偏移量，导轨偏移量大容易导致出现半液体摩擦，造成导轨的异常磨损。同时现有的导轨驱动大部分采用伺服电机加滚珠丝杠结构，中间需经过两个传动环节，误差不可消除，使导轨的运用陷入瓶颈。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种摩擦小、精度高、刚度好的直驱式非对称闭式矩形静压导轨。

实现本发明目的采用的技术方案是：直驱式非对称闭式矩形静压导轨包括沿导轨方向两侧对称的上导轨和下导轨，所述上导轨和下导轨的同一侧在水平方向采用凹凸结构配合并至少形成包括上、下、侧三个方向相接触的三个接触面，所述上导轨或下导轨的上、下、侧接触面上沿导轨分别设有至少两个或两个以上的上油腔、下油腔和侧油腔，并且该导轨内沿导轨分别设有与上油腔、下油腔和侧油腔相通的带节流结构的外接压力油系统的注油管；所述上导轨和下导轨之间设有直线电机，直线电机的动子和定子分别固定在上轨道和下轨道上或固定在下轨道和上轨道上。

进一步的技术方案是：

所述上导轨和下导轨同一侧的凹凸结构中，下导轨由下导轨座的一侧、第一下导轨板和第二下导轨板组成，第一下导轨板和第二下导轨板用螺钉固定在下导轨座的一侧上并形成凹部；上导轨由上导轨座的一侧和上导轨板组成，上导轨板用螺钉固定在上导轨座的一侧上并形成凸部；

所述上油腔的面积小于下油腔的面积；

所述注油管上的节流结构采用毛细管节流器，与上油腔连通的毛细管节流器的长度小于与下油腔连通的毛细管节流器的长度。节流结构也可以是通常小孔节流或缝隙节流结构。

本发明的有益效果：

本发明上、下导轨采用对称的凹凸结构配合构成闭式静压导轨，具有较好的刚度；而且导轨上、下油腔面积设计成上小、下大非对称(非等面积)形式，导轨可以承载大的初始载荷仍保持上下平衡，磨擦系数小，驱动导轨的力小，加速度高；毛细管节流器的长短设计成上短、下长，当外载荷与初始载荷不同油腔压力发生变化时，节流器自动反馈，调节上下油腔压力，使导轨上下达到新的平衡；采用直线电机直接驱动导轨(零传动)，导轨的响应频响特别快。上述结构使得本发明具有高精度、高刚度、高稳定性、高响应的优点，可以显著提高数控机床的加工性能。

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中上导轨上的油腔布置示意图。

图3是本发明的另一种结构示意图。

具体实施方案