机床制造技术

一种机床，它包括至少一种安装心轴的滑块（４），该滑块（４）沿着一个限定的轴（Ｔ）在纵向上延伸，并在平行于上述轴（Ｔ）的方向（Ｖ）上，至少在第一上升端位置和第二下降端位置之间，相对位移于一个在上述方向（Ｖ）上延伸的固定滑槽（８），滑块由至少一个直线电动机（９）驱动，其特征在于：还包括平衡滑块（４）的配重平衡装置（１４），所述配重平衡装置（１４）与滑块（４）结合，形成振荡结构并包括一个弹性返回阻尼元件（１５），该阻尼元件（１５）通过至少一个挠性传送元件（１６）连接到滑块（４）上，上述挠性传送元件（１６）的刚度小于弹性阻尼元件（１５）的刚度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于驱动安装心轴的滑块的装置，尤其涉及一种用于驱动机床中安装心轴的滑块的装置，该滑块用一框架支承并由直线电动机控制，直线电动机沿着一个或多个轴高速驱动机床。在现有技术中已知的某些自动化机床，包括一个直线电动机，该直线电动机至少提供对安装心轴的滑动块的垂直驱动。直线电动机包括一个转子(也叫做主构件或简单地称之为“主件”)，和一个定子(也叫做副构件或简单地称之为“副件”)，主件与安装心轴的滑块成为整体，而副件与滑块的垂直滑槽成为整体。安装心轴的滑块通常连接到一个平衡锤上，该平衡锤用来在滑块垂直运动过程中使其自身平衡。实验表明，在上述类型的现有技术机床中，由安装心轴的滑动块和平衡锤构成的结构，由该结构自身刚度所产生的振荡频率，与直线电动机活动的主构件及与其成整体的安装心轴的滑动块二者的平移运动是不相容的。不相容的意思是指该振荡频率使它难以阻尼滑块的振动，并且导致结构自身的不稳定性。因此，本技术提供一种机床，该机床包括至少一个安装心轴的滑块，该滑块沿着一个限定的轴在纵向上延伸，并在平行于上述轴的方向上，在第一上升端位置和第二下降端位置之间，相对于一个固定的滑槽位移，上述滑槽在上述方向上延伸，滑块用至少一个直线电动机驱动，其特点是机床还包括一个滑块平衡的配重平衡装置，所述配重平衡装置与滑块结合，形成一个振荡结构，并且该配重平衡装置包括一个弹性返回阻尼元件，该阻尼元件通过至少一个挠性传动元件连接到滑块上。由于传动元件的刚度小于弹性阻尼元件的刚度，以此构成的振荡结构振荡所确定的频率低于对直线电动机的运转产生干扰的程度，从而保证结构的稳定性。附图说明图1中所示的机床1还装备有一个普通的储存器，该储存器未详细示出并且示意地标上6。这个储存器装入许多工具，在机加工期间，工作模件3任何时候都可以存取这些工具，以便每当对不同的机加工操作要用不同的工具时自动地更换工具。如图2和图3所示，滑块4的下端7安装心轴5，上述各工具(未示出)装配到该心轴5上。滑块4在其垂直运动时用滑槽8支承和导向，滑槽8相对于垂直方向V安装在固定位置，并且还沿着方向V本身在纵向上延伸。滑块4用一直线电动机9驱动，直线电动机9包括一个主构件即转子10和一个副构件即定子11。再参看图2和3，主构件即转子10安装在滑块4上，并在其与上述下端7相对的上端12处连接到滑块4上。副构件即定子11在纵向上沿着滑槽8的全部长度延伸，并与滑槽成为整体。主构件10和副构件11彼此相对地定位，并按照已知的直线电动机的操作原理用一合适的气隙13分开。滑块4在方向V上垂直运动时，用合适的滑动导向装置支承和导向。上述滑动导向装置在滑块4和滑槽8之间形成滑动配合，上述滑动导向装置属于普通类型，因此没有示出。如图2和3所示，滑块4装备一个配重平衡装置14，滑块4在方向V上相对于滑槽8中快速位移过程中使滑块4平衡。配重平衡装置14基本上包括一个弹性元件15和一个挠性传送元件16，该挠性传送元件16将滑块4连接到弹性元件15本身上。弹性元件15装在一管形套17内，管形套17与支承滑块4的滑槽8成为整体，并包括一个活塞18，在因滑块4下降而发生的图3所示压缩阶段中，活塞18穿过相应的汽缸19，以便限定滑块的第一下降端位置，弹性元件15装入该第一下降端位置中。活塞18和汽缸19结合，形成弹性元件15，该弹性元件15是已知类型，因此不作更详细说明。参见图2，以前积蓄的弹性位能迫使活塞18几乎全部从汽缸19中出来到一个位置，在此处滑块4占据一第二上升端位置。有利的是，挠性传送元件16包括一个滚链20，该滚链20的第一端21固定到滑块4的顶部，其第二端22固定到一个可调节的紧固元件23上，该紧固元件23与管形套17成为整体。滚链20的传送装置24，包括两个普通的滑轮，亦即，在顶部处的第一滑轮25和在底部处的第二滑轮26，它们形成用于滚链20自身在图2和3所示的滑块4两个末端位置之间运动的限定路线。顶部滑轮25在销27上自由旋转，销27用一托架28支承，该托架28连接到与滑槽8与为整体的管形套17上，而底部滑轮26在销29上自由旋转，销29用一托架30支承，该托架30连接到弹性元件15的活塞18上。在机床1运转期间，安装心轴的滑块4在方向V上朝向工件和离开工件快速运动。如图3所示，当滑块4相对垂直固定的滑槽8到达它的下端位置时，滚链20张紧，并且由于滑轮25，26产生传送的结果，它压缩弹性元件15，因此迫使活塞18进入汽缸19。如图2所示，实际上，当滑块4到达它相对于滑槽8的上升端位置时，释放由弹性元件15所积蓄的弹性位能的作用，使滚链20由于滑轮25，26而保持张紧。配重平衡装置14包括滚链20和弹性元件15，该配重平衡装置14完成平衡滑块的功能，并与滑块4本身一起，形成一个连续的振荡结构。机床运转及寿命在很大程度上取决于机器零件振动的方式，因此机床设计不能与振动的研究无关。尽管机床零件是连结结构，具有分布质量和弹性，并因此能自由振动，但对于工业应用场合，可能把变形集中在有限数量可变形的零件上，因此把连续结构变成和具有有限数量自由度的结构。因此，如上所述，包括滑块4，滚链20和弹性元件15的组件构成连续结构，为简化起见，该连续结构31可以比作一种具有有限数量自由度的结构。假定弹性元件15代表能变成和无限值一样的总刚度值，此处用总刚度来表示形成弹性元件15的各个机械元件刚度值的单一等效值，并且不考虑这样的事实，即整个地，弹性元件15的行程构成元件15本身的变形。按照上面所述，滚链20的刚度小于弹性元件15的刚度，因此产生结构的振荡频率到这种程度，以致对直线电动机9的运转不产生负面影响。实验表明，机床1的最佳运转频率在0-50Hz的范围内可以达到。尤其是，对不超过10Hz的频率值得到最好的结果。因此，通过按照滑块4的质量和其它活动零件的质量和按照弹性元件15的弹性常数适当地给滚链20定尺寸，能够在设计阶段选择上述振荡结构的特征频率，以便优化它与直线电动机9的耦合。权利要求1.一种机床，它包括至少一种安装心轴的滑块(4)，该滑块(4)沿着一个限定的轴(T)在纵向上延伸，并在平行于上述轴(T)的方向(V)上，至少在第一上升端位置和第二下降端位置之间，相对位移于一个在上述方向(V)上延伸的固定滑槽(8)，滑块由至少一个直线电动机(9)驱动，其特征在于还包括平衡滑块(4)的配重平衡装置(14)，所述配重平衡装置(14)与滑块(4)结合，形成振荡结构并包括一个弹性返回阻尼元件(15)，该阻尼元件(15)通过至少一个挠性传送元件(16)连接到滑块(4)上，上述挠性传送元件(16)的刚度小于弹性阻尼元件(15)的刚度。2.按照权利要求1所述的机床，其特征在于确定振荡结构的频率在0-50Hz的弹性元件(15)和挠性传送元件(16)的刚度值。3.按照权利要求1所述的机床，其特征在于确定振荡结构的频率不超过10Hz的弹性元件(15)和挠性传送元件(16)的刚度值。4.按照权利要求1所述的机床，其特征在于挠性传送元件(16)包括二个滚链(20)。5.按照权利要求4所述的机床，其特征在于它包括将运动传送到链条(20)的装置(24)。6.按照权利要求5所述的机床，其特征在于链条(2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费拉里·莫里齐奥，马萨里·卡洛，
申请(专利权)人：JOBS股份公司，
类型：实用新型
国别省市：