一种进给装置及机床制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种进给装置，进给装置包括进给垫板、静压导轨、底座垫板、进油装置和直线电机，直线电机包括直线电机初级线圈和直线电机次级线圈；静压导轨包括进给短导轨、固定长导轨、节流装置以及位于进给短导轨上的油腔，油腔的出口伸向进给短导轨的表面，节流装置连接油腔；进给垫板、进给短导轨和直线电机初级线圈固定连接，固定长导轨、底座垫板和直线电机次级线圈固定连接，直线电机初级线圈和直线电机次级线圈分别安装在进给垫板上和底座垫板上，且直线电机初级线圈和直线电机次级线圈对应设置。本发明专利技术进给装置精度导向精度高，摩擦力较小且恒定响应速度快、推力大。本发明专利技术还提供一种机床。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械
，尤其涉及一种进给装置及机床。
技术介绍
传统的磨床进给装置大多采用直线电机驱动圆柱形静压导轨导向(或开式矩形静压导轨导向)，或者直线电机驱动直线滚珠/滚柱导轨导向。上述圆柱静压导轨进给装置采用滑块式承载方式，导轨大部分没有静压支撑，导轨自身变形大刚性差；上述开式静压导轨进给装置竖直方向单方向承载，不能承受较大的倾覆力矩，稳定性差；上述直线直线滚柱/滚珠导轨进给装置采用滚动摩擦原理，并具有很大的预紧力，因此摩擦力较大并且不均匀。因此，对现有机床进给装置进行改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种进给装置及机床。第一方面，本专利技术提供一种进给装置，包括：进给垫板、静压导轨、底座垫板、节流装置和直线电机，所述直线电机包括直线电机初级线圈和直线电机次级线圈；所述静压导轨包括进给短导轨、固定长导轨以及位于所述进给短导轨上的油腔，所述油腔的出口伸向所述进给短导轨的表面，所述节流装置连接所述油腔；所述进给垫板、所述进给短导轨和所述直线电机初级线圈固定连接，所述固定长导轨、所述底座垫板和所述直线电机次级线圈固定连接，所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈分别安装在所述进给垫板上和所述底座垫板上，且所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈对应设置。优选的，还包括用于限制所述进给装置进给的安全保护装置。优选的，所述安全保护装置包括：油缸和齿条；所述油缸的活塞上设置有与所述齿条的齿配合的齿，所述油缸和齿条分别安装在所述进给垫板和所述底座垫板上，所述油缸和所述齿条同向对应设置，所述节流装置连接所述油缸的油腔。优选的，所述油缸和齿条均垂直于所述进给短导轨的运动方向。优选的，还包括光栅尺和光栅扫描元件；所述光栅尺和光栅扫描元件分别安装在所述进给垫板和所述固定长导轨上，所述光栅尺和光栅扫描元件均与所述进给装置的进给方向同向且对应设置。优选的，所述光栅尺和光栅扫描元件的安装方向为平行于所述进给短导轨的运动方向。优选的，在所述静压导轨的进给短导轨和固定长导轨上均设有所述油腔。优选的，在所述底座垫板上有一沿所述进给短导轨的运动方向设置的导向块，在所述导向块的上表面上设有定位凸台，在所述进给垫板的下表面上与所述定位凸台对应的位置设有与所述定位凸台配合的滑道。第二方面，本专利技术还提供一种机床，包括所述的进给装置。由上述技术方案可知，本专利技术进给装置采用闭式静压导轨导向，导轨全面积接触导轨自身刚度高、精度导向精度高，摩擦力较小且恒定；进给装置采用直线电机初级线圈与直线电机次级线圈组合驱动，所述组合驱动无机械接触、响应速度快、推力大。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的一种进给装置的主剖视图；图2是本专利技术一实施例提供的一种进给装置的静压导轨的导向垂直面的剖视图；图3是油缸结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术一实施例提供的一种进给装置的主剖视图；图2是本专利技术一实施例提供的一种进给装置的静压导轨的导向垂直面的剖视图。如图1和图2所示的一种进给装置，包括：进给垫板1、静压导轨、节流装置13、底座垫板4和直线电机，所述直线电机包括直线电机初级线圈5和直线电机次级线圈6；所述静压导轨包括进给短导轨2、固定长导轨3以及位于所述进给短导轨2上的油腔，所述油腔的出口伸向所述进给短导轨的表面，所述节流装置13连接所述油腔；所述进给垫板1、所述进给短导轨2和所述直线电机初级线圈5固定连接，所述固定长导轨3、所述底座垫板4和所述直线电机次级线圈6固定连接，所述直线电机初级线圈5和直线电机次级线圈6分别安装在所述进给垫板1上和所述底座垫板4上，且所述直线电机初级线圈5和直线电机次级线圈6对应设置。图1中示出了三对进给装置用于为静压导轨供油的进油口。本专利技术的进给装置的摩擦力小，为了防止在断油断电的情况下进给装置由于惯性产生的误动作，还包括用于限制所述进给装置进给的安全保护装置。如图1和图3所示，所述安全保护装置可包括：油缸10和齿条9；所述油缸10的活塞12上设置有与所述齿条9的齿配合的齿，所述油缸10和齿条9分别安装在所述进给垫板1和所述底座垫板4上，所述油缸10和所述齿条9同向对应设置，所述节流装置连接所述油缸10的油腔。正常工作时，节流装置给油缸10的油腔供油，弹簧11处于压缩状态，在断电断油时，弹簧11伸张，油缸10的活塞12在弹簧11的作用下被顶出与齿条9啮合，利用机械自锁原理锁住进给装置，作为进给装置的安全保护装置。所述油缸10和齿条9均垂直于所述进给短导轨的运动方向。保护装置可以使进给装置在断电、断油情况下不撞刀和保护导轨不被损坏。利用机械自锁原理自锁的好处是：弹簧不要求很大的力，只要能复位就可以，并且自锁可靠。作为一种优选实施例，还包括光栅尺7和光栅扫描元件8；所述光栅尺7和光栅扫描元件8分别安装在所述进给垫板1和所述固定长导轨3上，所述光栅尺7和光栅扫描元件8均与所述进给装置的进给方向同向且对应设置。所述光栅尺7和光栅扫描元件8的安装方向为平行于所述进给短导轨的运动方向。光栅尺可以理解为利用光的干涉的尺子，度很高，栅距就相当于尺子的刻度，栅距一般是几μm的距离，所以测量精度很高。所述光栅尺7与光栅扫描元件8具有较高分辨率和精度，其原理是利用精细光栅的衍射和干涉形成位置测量移动量信号，在任何测量位置处，信号周期的位置误差不超过信号周期(20μm)的±2％。因此，光栅尺7可确保进给装置有较高的定位精度、重复定位精度与反差值。在所述静压导轨的进给短导轨2和固定长导轨3上均设有所述油腔。形成闭式静压导轨。之所以形成闭式而不是开式静压导轨，是因为开式静压导轨不能承受像上的力和倾覆力矩，当有很大像上的力或倾覆力矩的情况，开式静压导轨就不稳定了，甚至可能会翻，闭式静压导轨可以承受除了运动方向之外的各方向的力。在所述底座垫板上有一沿所述进给短导轨的运动方向设置的导向块，在所述导向块的上表面上设有定位凸台，在所述进给垫板的下表面上与所述定位凸台对应的位置设有与所述定位凸台配合的滑道。该装置可以起到定位导向的作用。由上述结构可见，所述进给垫板1、底座垫板4、进给短导轨2、固定长导轨3组成了闭式“反品”形全面积接触静压导轨(如图2所示)，所述静压导轨起到导向作用，限制除了进给自由度之外的其他5个自由度。本专利技术进给装置采用闭式静压导轨，尤其是“反品”形静压导轨导向，所述静压导轨有三个矩形导向块，采用集中节流控制，导轨全面积接触导轨自身刚度高、精度导向精度高，摩擦力较小且恒定；进给装置采用直线电机初级线圈5与直线电机次级线圈6组合驱动，所述组合驱动无机械接触、响应速度快、推力大；进给装置为闭环控制系统(闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种进给装置，其特征在于，包括：进给垫板、静压导轨、底座垫板、节流装置和直线电机，所述直线电机包括直线电机初级线圈和直线电机次级线圈；所述静压导轨包括进给短导轨、固定长导轨以及位于所述进给短导轨上的油腔，所述油腔的出口伸向所述进给短导轨的表面，所述节流装置连接所述油腔；所述进给垫板、所述进给短导轨和所述直线电机初级线圈固定连接，所述固定长导轨、所述底座垫板和所述直线电机次级线圈固定连接，所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈分别安装在所述进给垫板上和所述底座垫板上，且所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种进给装置，其特征在于，包括：进给垫板、静压导轨、底座垫板、节流装置和直线电机，所述直线电机包括直线电机初级线圈和直线电机次级线圈；所述静压导轨包括进给短导轨、固定长导轨以及位于所述进给短导轨上的油腔，所述油腔的出口伸向所述进给短导轨的表面，所述节流装置连接所述油腔；所述进给垫板、所述进给短导轨和所述直线电机初级线圈固定连接，所述固定长导轨、所述底座垫板和所述直线电机次级线圈固定连接，所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈分别安装在所述进给垫板上和所述底座垫板上，且所述直线电机初级线圈和直线电机次级线圈对应设置。2.根据权利要求1所述的进给装置，其特征在于，还包括用于限制所述进给装置进给的安全保护装置。3.根据权利要求2所述的进给装置，其特征在于，所述安全保护装置包括：油缸和齿条；所述油缸的活塞上设置有与所述齿条的齿配合的齿，所述油缸和齿条分别安装在所述进给垫板和所述底座垫板上，所述油缸和所述齿条同向对应设置，所述节流装...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭克立，吕国庆，吴耀，王清标，黄贵刚，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43