[实用新型]精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置

说明书

技术领域

本实用新型属于应用于数控机床的电液伺服驱动主轴复合装置，特别涉及一种精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置。

背景技术

自有数控机床以来的60多年历史统计资料表明，机床的加工精度以每8～10年为周期，其加工误差公差带减小50%，即加工精度提高1倍。当前精密机床的定位精度在2～3微米，重复定位精度已达1～2微米，按8～10年周期计算，精密数控机床的定位精度将今后10年内进入1微米以内，且目前数控机床广泛使用的滚珠丝杠和直线滚动导轨结构，因其运动的摩擦系数为0.005左右，已根本无法实现1微米以下的定位精度。

发明内容

本实用新型的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种低摩擦高刚度高定位精度的精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置，它同时具有导向，驱动定位，旋转切削三种功能，将导轨、驱动和主轴三合一。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置，包括油缸和与油缸连接的数字式伺服驱动组件，所述油缸为数字式电液伺服油缸，所述数字式电液伺服油缸的两个端盖为静压轴承，所述数字式电液伺服油缸的活塞杆一端的孔中设置有电主轴。

本实用新型还可以采用如下的技术方案：

所述静压轴承设置于数字式电液伺服油缸的缸筒两端内部，所述活塞杆外壁与缸筒内壁有密封相接触。

所述数字式电液伺服驱动组件包括计算机、伺服放大器、伺服电机、液压泵、安全阀、单向阀和补油装置，所述计算机、伺服放大器、伺服电机、液压泵依次连接，液压泵与数字式电液伺服油缸连接，液压泵与数字式电液伺服油缸之间油路并联有两个安全阀和一组单向阀，两个单向阀依次连接，且两个单向阀之间有油路与补油装置连接。

所述数字式电液伺服驱动组件还包括有光栅，所述光栅分别连接数字式电液伺服油缸和连接计算机。

所述电主轴为精密动静压电主轴。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

（1）结构简单，在采用传统的图（3）中，装置由滚珠丝杠、两根直线导轨和两根平衡油缸组成，在采用新的数字式伺服油缸驱动时，只剩下一根油缸，成本较采用滚珠丝杠和直线滚动导轨大为降低；

（2）数字式电液伺服油缸的运动部件质量只有使用伺服电机滚珠丝杠时的1/3左右，其轴向刚度可高达10000N/μ，固有频率高达80f_n/s；

（3）本实用新型运动的摩擦系数仅为0.0005，是老结构的0.005的1/10，其定位精度可高达0.0001mm以下；

（4）由于不使用任何滚珠和滚柱，因而消除了振源，且油膜具有吸振性，因而有利于加工光洁度的提高，使磨床的粗糙度可高达≤0.0063；

（5）由于运动部件和整体结构质量的降低，大大降低了机床结构的静变形和动态变形，从而提高了机床的几何精度，当使用砂轮为切削工具时，加工粗糙度可达0.0063。

附图说明

图1是数字式电液伺服油缸结构示意图；

图2是本实用新型结构驱动原理图；

图3是传统结构示意图。

图1、图2和图3中，1.计算机，2.静压轴承，3.精密动静压电主轴，4.伺服放大器，5.伺服电机，6.液压泵，7.安全阀，8.单向阀，9.补油装置，10.数字式电液伺服油缸，11.光栅，12.缸筒，13.活塞杆，14.丝杠，15.平衡油缸，16.导轨。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图2，一种精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置，主要包括：数字式电液伺服油缸10和与数字式电液伺服油缸10连接的数字伺服驱动组件，图1中虚线框内为数字伺服驱动组件。