本发明专利技术公开了一种可用于机床进给轴的直线电机模组，属于直线电机领域。包括有导向基座、滑动台板、滑动机构，滑动台板的两侧设置有滑动机构，滑动台板通过滑动机构滑动连接在导向基座上；滑动机构包括有滑块、回流器、钢珠滚动体，滑块与滑动台板的侧边固定连接，导向基座的两侧设置有凸块，滑块的内侧面设置有凹槽，凸块滑动连接在凹槽内，回流器设置有两个，分别位于凸块的上侧和下侧，且回流器固定在滑块的内侧面，凸块的上下底面及凹槽的上下壁均设置有内凹的沟槽，钢珠滚动体沟槽内循环流转。本申请通过滚动导向滑块承载，实现模组较高的结构刚性、较强的承载能力和精度稳定性，且降低了生产组装成本。且降低了生产组装成本。且降低了生产组装成本。
【技术实现步骤摘要】
一种可用于机床进给轴的直线电机模组
[0001]本专利技术属于直线电机领域，特别涉及一种可用于机床进给轴的直线电机模组。
技术介绍
[0002]数控机床的进给运动通常由多个直线模组搭建形成坐标轴，通过数控系统的位置控制信息，将其转换成相应坐标轴的直线进给运动和精确定位运动，多轴进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。所以直线模组的机械精度及运动控制精度，是数控机床的加工精度的关键因素。
[0003]运动控制精度取决于模组的位置反馈装置及伺服驱动系统。位置反馈装置通过传感器检测模组的直线位移，并将其转为信号传送到数控系统中，与指令位置进行比较后，由数控系统向伺服驱动系统发出指令，纠正所产生的误差。而影响机床直线模组机械精度的因素，主要是模组直线导向机构的直线度和结构刚性，导向机构的直线度是保证模组行走的位置准确度，刚性是保证机床的在加工过程中坐标轴的抗冲击能力和运行稳定性，同时保证各轴插补联动时的运动跟随精度。
[0004]参见图1，常见的机床进给轴直线模组主要由动力机构、导向机构、位置编码器及防护装置组成，主要有滚珠丝杠模组、直线电机模组两种类型。两类模组的区别在于动力装置的动力转换方式不同，滚珠丝杠模组是由旋转伺服电机通过滚珠丝杠将电能产生的旋转驱动力转换为直线驱动力，直线电机模组是直接将电能转换为直线方向驱动力，不需要中间的转换机构。不管是哪类模组，都需要模组基座和直线导向机构。为保证模组刚性和稳定性，导向机构通常为直线导轨副，基座为钢制基座。直线导轨副通过螺钉固定连接在模组基座上，其导向的直线度，是在人工安装螺钉的过程中，边测量边调整来保证。为保证结构刚性，连接的螺钉需要连接牢固，同时需要增加导轨压块加紧导轨，防止螺钉在运行过程或者机床震动中松动，影响机床进给轴的运行精度和稳定性。
[0005]进给轴模组用的直线导轨副又有滚珠导轨和滚柱导轨两种。滚珠直线导轨和滚柱直线导轨的最直接的区别就是它们滚动的介质不同，滚珠直线导轨里边是用的钢珠，滚柱直线导轨用的是钢柱。滚珠线性导轨与滚柱线轨，最主要是承载力的差别。滚柱直线导轨在滑块中应用的是圆柱型滚子轴承，触碰总面积大，可承担很大的荷载，而滚珠直线导轨在滑块中应用的是球型滚子轴承，能承担的荷载相对性小一些。优势是因为触碰总面积小，相对应的它的摩擦阻力也小一些。总的来说，便是滚珠直线导轨速度更快，刚性稍差，滚柱直线导轨速度比较慢些，可是它的刚性好。所以在重载低速型加工机床中，一般用到的是刚性和承载力更强的滚柱导轨，而轻载荷冲击小的高速加工类设备常用阻力更小，速度更快的滚珠导轨。
[0006]常见的机床进给轴用直线模组中，旋转伺服电机配合滚珠丝杠模组作为动力机构的模组，优势在于能够保证加工过程中较强的位置自锁力，尤其是切削加工中能够避免因切削阻力产生位置偏移让刀现象，缺点是丝杠无法做到很长，受到长细比的限制，丝杆一般不超过2米长度，而且丝杆长期运行磨损或者因温度变化热胀冷缩，会产生轴向间隙，导致
机床进给轴精度下降和不稳定。
[0007]直线电机作为动力机构的机床进给轴模组，优势在于直线电机的动定子为无接触式运行，动力机构不产生磨损，且磁轨可以无限长度拼接，模组行程不受限制，能够保证稳定的进给精度，弥补了丝杆模组的缺陷。缺点在于位置自锁能力较弱，自锁强度依赖于导向机构的结构刚性，对直线导轨副的组合连接强度和精度稳定性由较高要求。
[0008]无论是旋转伺服电机配合滚珠丝杠模组作为动力机构的模组，还是直线电机作为动力机构的机床进给轴模组，都需要对导向机构作精密调整和组装，才能保证较高精度。
[0009]综合上述现状，机床进给轴用模组有以下问题待改善：
[0010]1、模组应简化结构，减少机构磨损，且需能够满足在各类速度工况和承载强度下的稳定性，提高模组在各类机床进给轴工况中的通用性。
[0011]2、现有模组的直线导轨必须要通过螺钉等紧固件安装到直线运动系统的基座中，通过螺钉的紧固件连接，螺钉若松动会导致整体机构的刚性降低，较难适用于高刚性应用需求。
[0012]3、直线导轨组装后的导向精度，受基座和安装面精度影响，精度误差通常会叠加，最终的产品精度必然会大于导轨自身能保证的精度。
[0013]4、模组组装过程繁琐，直线导轨需要做精密调节，为保证直线度精度，往往需要花费大量时间来测量和调整，制作周期长，人工成本高。
技术实现思路
[0014]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可用于机床进给轴的直线电机模组，利用直线电机作为动力机构，将导向机构和模组基座集成为一体，通过滚动导向滑块承载，可以实现模组较高的结构刚性、较强的承载能力和精度稳定性，且降低了生产组装成本。
[0015]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0016]本专利技术提供一种可用于机床进给轴的直线电机模组，包括有导向基座、滑动台板、滑动机构，所述滑动台板的两侧设置有滑动机构，滑动台板通过滑动机构滑动连接在导向基座上。
[0017]进一步地，所述滑动机构包括有滑块、回流器、钢珠滚动体，所述滑块与滑动台板的侧边固定连接，所述导向基座的两侧设置有凸块，所述滑块的内侧面设置有与所述凸块相适配的凹槽，所述凸块滑动连接在凹槽内，所述回流器设置有两个，分别位于凸块的上侧和下侧，且回流器固定在滑块的内侧面，所述凸块的上底面与下底面分别设置有内凹的第一沟槽、第二沟槽，凹槽的上壁和下壁分别设置有内凹的第三沟槽、第四沟槽，所述第一沟槽与第三沟槽组合形成第一滚珠通道，所述第二沟槽与第四沟槽组合形成第二滚珠通道，所述回流器内设置有回流通道，凸块上侧的回流器的回流通道与第一滚珠通道组合形成第一闭合回路，凸块下侧的回流器的回流通道与第二滚珠通道组合形成第二闭合回路，钢珠滚动体滚动连接在第一闭合回路与第二闭合回路中。在本申请中，滑块通过钢珠滚动体与回流器套合在导向基座的凸块上，滑块的沟槽与凸块的沟槽相对应，钢珠滚动体能够在沟槽组合形成的第一闭合回路与第二闭合回路中循环滚动流转，为滑动台板的直线运动提供导向功能，也起到支撑滑动台板、承受负载的作用。
[0018]进一步地，所述钢珠滚动体包括有多个呈环形带状排列的滚珠，所述滚珠为球形结构，第一沟槽、第三沟槽的内侧面均为与滚珠相适配的圆弧形结构，使得滚珠在第一滚珠通道内与第一沟槽、第三沟槽的内侧面均呈圆弧接触；所述第二沟槽、第四沟槽的内侧面均为不规则的圆弧形结构，使得滚珠在第二滚珠通道内与第二沟槽、第四沟槽的内侧面均呈两点式接触。在本申请中，凸块上方的两个沟槽的截面轮廓为标准的圆弧型，滑块内上层的滚珠与上方的滚珠通道内的沟槽呈圆弧线接触，与常规的点接触相比，接触面更大，导向机构的承载能力和抗冲击能力更强；凸块下方的两个沟槽的截面轮廓为拼接型圆弧结构，滑块内下层滚珠与下方滚珠通道内的沟槽呈两点接触，可以进行活动调节，既能够方便安装，又能够减小摩擦力，在组装时，滑块可以利用下方的滚珠进行调节，与上方滚珠分别夹住导向基座的上下两条沟槽，实现较高的预压配合，使模组获得较高的刚性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可用于机床进给轴的直线电机模组，其特征在于，包括有导向基座、滑动台板、滑动机构，所述滑动台板的两侧设置有滑动机构，滑动台板通过滑动机构滑动连接在导向基座上；所述滑动机构包括有滑块、回流器、钢珠滚动体，所述滑块与滑动台板的侧边固定连接，所述导向基座的两侧设置有凸块，所述滑块的内侧面设置有与所述凸块相适配的凹槽，所述凸块滑动连接在凹槽内，所述回流器设置有两个，分别位于凸块的上侧和下侧，且回流器固定在滑块的内侧面，所述凸块的上底面与下底面分别设置有内凹的第一沟槽、第二沟槽，凹槽的上壁和下壁分别设置有内凹的第三沟槽、第四沟槽，所述第一沟槽与第三沟槽组合形成第一滚珠通道，所述第二沟槽与第四沟槽组合形成第二滚珠通道，所述回流器内设置有回流通道，凸块上侧的回流器的回流通道与第一滚珠通道组合形成第一闭合回路，凸块下侧的回流器的回流通道与第二滚珠通道组合形成第二闭合回路，钢珠滚动体滚动连接在第一闭合回路与第二闭合回路中。2.如权利要求1所述的一种可用于机床进给轴的直线电机模组，其特征在于，所述钢珠滚动体包括有多个呈环形带状排列的滚珠，所述滚珠为球形结构，第一沟槽、第三沟槽的内侧面均为与滚珠相适配的圆弧形结构，使得滚珠在第一滚珠通道内与第一沟槽、第三沟槽的内侧面均呈圆弧接触；所述第二沟槽、第四沟槽的内侧面均为不规则的圆弧形结构，使得滚珠在第二滚珠通道内与第二沟槽、第四沟槽的内侧面均呈两点式接触。3.如权利要求2所述的一种可用于机床进给轴的直线电机模组，其特征在于，所述第二沟槽、第四沟槽的内侧面均为两段圆心不同的圆弧拼接的结构。4.如权利要求1所述的一种可用于机床进给轴的直线电机模组，其特征在于，所述滑动机构还包括有密封片、密封压板，...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴健飞，柯玉理，李庆光，戴帝水，王健，
申请(专利权)人：深圳德康威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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