專利名稱：外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種外螺紋磨床兩聯(lián)動軸，尤其是一種外螺紋磨床上依靠電氣數(shù)控系統(tǒng)保證其數(shù)控精度和聯(lián)動誤差的應(yīng)用直接驅(qū)動的兩聯(lián)動軸(Z軸和C軸)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的普通外螺紋磨床工作臺直線運動的Z軸與頭架主軸回轉(zhuǎn)的C軸共用一個電機驅(qū)動，通過一系列的齒輪等減速變換裝置實現(xiàn)兩軸聯(lián)動，其機械結(jié)構(gòu)復雜，傳動誤差大。而現(xiàn)有的數(shù)控外螺紋磨床、數(shù)控絲杠磨床等磨床的工作臺直線運動的Z軸一般是由伺服電機連接減速機驅(qū)動滾珠絲桿實現(xiàn)直線運動，而頭架主軸回轉(zhuǎn)的C軸一般是由伺服電機連接齒輪、蝸輪蝸桿或其它的減速機實現(xiàn)主軸的回轉(zhuǎn)運動。盡管其Z軸和C軸聯(lián)動也是由電氣數(shù)控系統(tǒng)保證，但是其驅(qū)動環(huán)節(jié)或多或少都采用了一些機械減速裝置，所以其固有的機械間隙和誤差必然存在。從而也影響Z軸、C軸數(shù)控精度和聯(lián)動性能。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型提供一種外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊合理、傳動鏈短、精度高等特點。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，包括床身、工作臺及頭架體殼、直線電機、內(nèi)裝式力矩電機、頭架主軸，其特征在于:床身與工作臺及頭架體殼之間通過直線導軌副連接，工作臺及頭架體殼通過直線電機直接驅(qū)動，實現(xiàn)Z軸直線運動，其中，直線電機的次級安裝在床身的上面，直線電機的主級安裝在工作臺及頭架體殼的底面，頭架主軸回轉(zhuǎn)運動的C軸由內(nèi)裝式力矩電機直接驅(qū)動，其中，內(nèi)裝式力矩電機轉(zhuǎn)子安裝在頭架主軸上，內(nèi)裝式力矩電機定子安裝在工作臺及頭架體殼孔內(nèi)。工作臺及頭架體殼上配置用于全閉環(huán)反饋控制直線運動的直線光柵尺。頭架主軸回轉(zhuǎn)運動的C軸上配置用于全閉環(huán)反饋控制的圓光柵。本實用新型的有益效果是:本實用新型由直線電機直接驅(qū)動的工作臺、內(nèi)裝式力矩電機直接驅(qū)動頭架以及相關(guān)的控制元件等組成，其中工作臺與頭架體殼是一體的。其特征是:外螺紋磨床工作臺直線運動的Z軸是由直線電機直接驅(qū)動，其中直線電機的次級安裝在床身的上面，直線電機的主級安裝在工作臺的底面，并配備相應(yīng)的冷卻裝置，床身、工作臺之間通過直線導軌連接，安裝直線光柵尺全閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)Z軸的直接驅(qū)動。頭架主軸回轉(zhuǎn)運動的C軸是由內(nèi)裝式力矩電機直接驅(qū)動，其中電機轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，電機定子安裝在頭架體殼孔內(nèi)，并配備相應(yīng)的冷卻裝置，通過滾動軸承支承，配備圓光柵全閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)C軸的直接驅(qū)動。不論是Z軸還是C軸的驅(qū)動環(huán)節(jié)，電機到執(zhí)行元件中間不增加其它的機械連接與傳動環(huán)節(jié)，兩軸都采用全閉環(huán)控制，直線運動軸(Z軸)和回轉(zhuǎn)運動軸(C軸)的聯(lián)動完全由電氣數(shù)控系統(tǒng)保證，從而避免了機械傳動環(huán)節(jié)的固有間隙和誤差，既提高了 Z軸和C軸的數(shù)控精度，又改善了兩軸的傳動鏈精度。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是本實用新型的縱向剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1，2所示，本實用新型的外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，包括床身1、工作臺及頭架體殼2、直線電機4、內(nèi)裝式力矩電機9、頭架主軸8，直線光柵尺6、圓光柵10等。床身I與工作臺及頭架體殼2之間通過直線導軌副5連接。外螺紋磨床的工作臺及頭架體殼2直線運動的Z軸是由直線電機4直接驅(qū)動，其中直線電機4的次級安裝在床身I的上面，直線電機的主級安裝在工作臺2的底面，并配備相應(yīng)的冷卻裝置和安裝直線光柵尺6全閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)Z軸的直接驅(qū)動。頭架主軸8回轉(zhuǎn)運動的C軸是由內(nèi)裝式力矩電機9直接驅(qū)動，其中內(nèi)裝式力矩電機9轉(zhuǎn)子安裝在主軸8上，內(nèi)裝式力矩電機9定子安裝在工作臺及頭架體殼2孔內(nèi)，并配備相應(yīng)的冷卻裝置，通過滾動軸承11支承，配備圓光柵10全閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)C軸的直接驅(qū)動。當機床工作時，工件7通過頂尖和撥桿連接與頭架主軸8 (C軸)一起回轉(zhuǎn)，并隨著工作臺2 (Z軸)一起移動，兩軸通過電氣數(shù)控系統(tǒng)控制，實現(xiàn)聯(lián)動，配合旋轉(zhuǎn)一定螺旋升角的砂輪3，從而完成外螺紋的磨削。這樣就避免了機械傳動環(huán)節(jié)的固有間隙和誤差，簡化了機床的機械機構(gòu)，提高了 Z軸和C軸的數(shù)控精度及兩軸的傳動鏈精度，進而為加工超高精度的外螺紋工件和絲杠等產(chǎn)品提供了可能。
權(quán)利要求1.一種外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，包括床身(I)、工作臺及頭架體殼(2)、直線電機(4)、內(nèi)裝式力矩電機(9)、頭架主軸(8)，其特征在于:所述床身(I)與工作臺及頭架體殼(2)之間通過直線導軌副(5)連接，工作臺及頭架體殼(2)通過直線電機(4)直接驅(qū)動，實現(xiàn)Z軸直線運動，其中，直線電機(4)的次級安裝在床身(I)的上面，直線電機(4)的主級安裝在工作臺及頭架體殼(2)的底面，頭架主軸(8)回轉(zhuǎn)運動的C軸由內(nèi)裝式力矩電機(9)直接驅(qū)動，其中，內(nèi)裝式力矩電機(9)轉(zhuǎn)子安裝在頭架主軸(8)上，內(nèi)裝式力矩電機(9)定子安裝在工作臺及頭架體殼(2)孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述工作臺及頭架體殼(2)上配置用于全閉環(huán)反饋控制直線運動的直線光柵尺(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述頭架主軸(8)回轉(zhuǎn)運動的C軸上配置用于全閉環(huán)反饋控制的圓光柵(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種外螺紋磨床直接驅(qū)動兩聯(lián)動軸結(jié)構(gòu)，工作臺通過直線電機直接驅(qū)動，實現(xiàn)Z軸直線運動，其中，直線電機的次級安裝在床身的上面，直線電機的主級安裝在工作臺及頭架體殼的底面，頭架主軸回轉(zhuǎn)運動的C軸由內(nèi)裝式力矩電機直接驅(qū)動，其中，內(nèi)裝式力矩電機轉(zhuǎn)子安裝在頭架主軸上，內(nèi)裝式力矩電機定子安裝在工作臺及頭架體殼孔內(nèi)。本實用新型的工作臺直線運動的Z軸與頭架主軸回轉(zhuǎn)的C軸都是由電機直接驅(qū)動，中間不增加其它的機械連接與傳動環(huán)節(jié)，Z軸和C軸的聯(lián)動完全由電氣數(shù)控系統(tǒng)保證，兩軸都采用全閉環(huán)控制，從而簡化了機械結(jié)構(gòu)，避免了機械傳動環(huán)節(jié)的固有間隙和誤差，提高了Z軸和C軸的數(shù)控精度和兩聯(lián)動軸的傳動鏈精度。
文檔編號B24B41/04GK202922391SQ20122057057
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者肖建軍, 汪學棟, 項明華, 林帷杰, 厲錦敏 申請人:上海機床廠有限公司