[发明专利]直线电机驱动的高频进给加工装置

说明书

本发明提供了一种直线电机驱动的高频进给加工装置，包括W轴箱体、电主轴、主轴箱体、直线电机、导轨滑块，其中：主轴箱体、直线电机、导轨滑块均设置在W轴箱体内；电主轴安装在主轴箱体内；直线电机安装在主轴箱体下方，直线电机驱动主轴箱体；导轨滑块安装在W轴箱体内部的左右两侧；主轴箱体的左右两侧和上侧设置有直线导轨，直线导轨与导轨滑块配合，主轴箱体通过直线导轨在导轨滑块的限位下往复运动。本发明具有结构紧凑、响应速度快、高精度等特点，适用于狭小空间进行高频往复进给加工。

技术领域

本发明涉及机床加工领域，具体地，涉及一种直线电机驱动的高频进给加工装置。

背景技术

给进加工装置是机床加工领域的核心装置，给进加工装置的动态响应速度、加速度、精度等都是影响加工结果的重要考虑因素。现有的给进加工装置的加工精度、装配效率、整体刚性、密封性等方面不能完全满足用户需求。

专利文献为CN110280789A的发明专利公开了一种具有法向移动轴的双摆头装置及其控制方法，该装置W轴内的电机根据机床反馈的补偿信号，通过丝杠带动电主轴做微量法向直线运动，能够实现加工误差的快速精确补偿。但是该装置的W轴采用伺服电机+滚珠丝杠传动，丝杠和螺母在长时间工作后出现磨损，在运动过程中会不可避免的出现方向间隙的问题，影响进给运动的精度。

专利文献为CN110355749A的发明专利公开了一种直驱型加工机器人，该加工机器人采用直线电机和直驱马达驱动摆臂的方式替代十字滑台结构，由伺服电机带动丝杠螺母，进实现电主轴的升降运动，具有小巧、灵活高精度的特点。但是该加工机器人直线电机仅用于水平方向的直线运动，其直线电机体积较大，行程长，无法满足狭小空间的使用要求。而且该加工机器人的末端电主轴同样采用伺服电机驱动丝杠螺母实现进给运动，需要电机、联轴器、丝杠、轴承、轴承座等多个传动结构连接，整体结构偏长，使得电主轴端面到旋转中心的距离较大，容易产生变形，影响加工精度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种直线电机驱动的高频进给加工装置。

根据本发明提供的一种直线电机驱动的高频进给加工装置，包括W轴箱体、电主轴、主轴箱体、直线电机、导轨滑块，其中：

主轴箱体、直线电机、导轨滑块均设置在W轴箱体内；

电主轴安装在主轴箱体内；

直线电机安装在主轴箱体下方，直线电机驱动主轴箱体；

导轨滑块安装在W轴箱体内部的左右两侧；

主轴箱体的左右两侧和上侧设置有直线导轨，直线导轨与导轨滑块配合，主轴箱体通过直线导轨在导轨滑块的限位下往复运动。

优选地，所述直线电机包括直线电机线圈和直线电机磁路，所述直线电机线圈设置在W轴箱体内部的底部，直线电机磁路设置在直线电机线圈上，直线电机磁路和直线电机线圈之间的间隙通过直线电机线圈的安装面调整。

优选地，所述主轴箱体内安装有电主轴。

优选地，还包括导轨钳制器，所述导轨钳制器设置在W轴箱体内部上方，并与主轴箱体上侧的直线导轨配合连接，当直线电机停止工作时，导轨钳制器夹紧所述直线导轨。

优选地，还包括光栅和光栅读数头，所述光栅通过光栅安装支架固定在主轴箱体上方；所述光栅读数头安装在W轴箱体内部上方。

优选地，还包括撞块和硬限位装置，所述撞块固定在主轴箱体上，并靠近所述光栅；所述硬限位装置安装在W轴箱体内部，并与所述撞块相对。

优选地，还包括导轨压块，所述导轨压块安装在主轴箱体左右侧面和上侧面。

优选地，所述W轴箱体后面用W轴箱体后盖密封，W轴箱体上下用W轴箱体盖板密封，W轴箱体后盖、W轴箱体盖板和W轴箱体之间安装有密封圈。