[发明专利]一种立式液体静压导轨伺服进给系统

说明书

本发明公开了一种立式液体静压导轨伺服进给系统，主要由立式液体静压导轨组件、平衡缸、集油盒、进给驱动组件、高精度位置反馈组成；立式液体静压导轨组件由导轨底座、两根侧导轨、上导轨、两块侧滑块、上滑块、工作台、节流器组成。本发明采用液体静压导轨支承，充分利用了流体静压轴承误差均化作用，能获得很高的运动直线度，同时具有良好的刚度和阻尼特性；配以高精度反馈元件，能获得很高的定位精度和重复定位精度。该伺服系统具有很高的运行精度，可以应用于各种高性能数控机床、超精密加工机床垂直进给轴。

技术领域

本发明涉及一种立式液体静压导轨伺服进给系统，具体涉及一种高性能数控机床、超精密加工机床用高精度立式液体静压导轨伺服系统。

背景技术

与本申请相关的高精度液体静压立式导轨伺服系统，主要用于高性能金属切削机床（如高精度立式车床、立式磨床、卧式镗铣床等精密母机）、超精密加工机床、超精密检测仪器。

立式伺服进给系统，多采用线性导轨作为伺服进给系统支承系统，这种方式受到线性导线本身精度限制，伺服进给系统运动直线度有限，同时，线性导轨采用钢制滚动元件，振动大，影响机床加工表面质量，同时滚动摩擦系统较大，发热量大，影响机床整体热态特性；同时由于线性导轨采用滚动元件，伺服进给系统运动过程中磨擦大，精度保持性相对较差。

滑动导轨是立式伺服进给系统另一种常用的支承方式，这种方式精度差，摩擦发热大，摩损严重，精度保持性差，同时伺服进给系统低速运行时存在爬行现象。不适合高性能数控机床和超精密加工机床。

静压滑枕是立式伺服进给系统的一种方式，但这种方式在运动过程中滑枕要伸长静压腔，使得滑枕静压面祼露在外，不利于静压系统的清洁，同时受结构限制，使得滑枕尺寸有限，也使得其刚度有限。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种立式液体静压导轨伺服进给系统，采用液体静压导轨，能获得很高的运动直线度，配以高精度反馈光栅，能获得很高的定位精度和重复定位精度。该伺服系统具有很高的运行精度，可以应用于各种高性能数控机床、超精密加工机床垂直进给轴。

本发明的目的采用以下技术方案实现：一种立式液体静压导轨伺服进给系统，主要由立式液体静压导轨组件、平衡缸、集油盒、进给驱动系统、高精度位置反馈组成；立式液体静压导轨组件由导轨底座、两根侧导轨、上导轨、两块侧滑块、上滑块、工作台、节流器组成，两条侧导轨条左右对称地安装在底座上，上导轨安装在侧导轨上，侧滑块左右对称安装在导轨底座、侧导轨、上导轨形成的腔内；上滑块安装在左右两根侧导轨间，工作台通过螺钉与左右侧滑块、上滑块相连，左右两块侧滑块、上滑块开有静压油腔；电机定子安装在导轨底座上，电机动子安装在上滑块底面。

优选地，导轨组件内侧安装有左、右对称的内侧挡油板，内侧挡油板与上滑块通过螺钉相连，导轨组件外侧左右分别安装有外侧挡油板，外侧挡油板通过螺钉安装在底座上。

优选地，所述导轨组件下部设有集油盒，集油盒与导轨底座相连。

优选地，底座上安装有两个平衡缸，左、右平衡缸缸体安装在导轨底座上，其活塞与导轨工作台相连。

优选地，进给驱动系统，可以是直线电机驱动，可以是伺服电机加联轴节加滚珠丝杠驱动。

优选地，所述高精度位置反馈，可以是直线光栅尺、旋转编码器、直线光栅尺配合旋转编码器。

优选地，节流器可以是小孔节流、毛细管节流、薄膜反馈节流、滑阀反馈节流、缝隙节流节流器。

本发明导轨底座油膜面、侧导轨油膜面、上导轨油膜面共同组成在水平面内两个正交方面的力封闭。

进给驱动组件可以采用直线电机驱动，也可采用滚珠丝杠驱动。