一種直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)床設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。普通機(jī)床經(jīng)歷了近兩百年的歷史。1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。而數(shù)控技術(shù)是于60年代開始用于車床，70年代后已得到迅速發(fā)展。
[0003]隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化，精密機(jī)械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床得以問世。數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就顯示出了它獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，通過科學(xué)的途徑解決了許多原來不能解決的問題。
[0004]現(xiàn)有的臥式車床，包括數(shù)控臥車主電機(jī)都是通過多級齒輪傳動減速，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動效率低、噪音大、能耗高、響應(yīng)速度慢以及控制精度不高等缺點。因此，亟需設(shè)計一種新的直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床，包括床身，所述床身頭部固定有支架，所述支架兩端的頂面分別安裝有主軸支座，所述主軸支座上安裝有主軸，所述主軸支座與主軸之間安裝有推力球軸承，所述主軸另一側(cè)匹配連接有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器端部匹配有卡盤，所述床身上、以主軸為軸心固定設(shè)有弧形直線電機(jī)和盤形直線電機(jī)，所述床身上還設(shè)有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上設(shè)有與其相匹配的拖板一，所述拖板一通過壓鐵一和壓鐵二固定于導(dǎo)軌上，所述拖板一與床身形成的凹槽內(nèi)設(shè)有橫向進(jìn)給直線電機(jī)，所述拖板一卡接有與其相匹配的拖板二，所述拖板一與拖板二形成的凹槽內(nèi)固定安裝有縱向進(jìn)給直線電機(jī)，所述拖板二上固定有刀架，所述床身尾部固定安裝有尾架，所述橫向進(jìn)給直線電機(jī)和縱向進(jìn)給直線電機(jī)上均設(shè)有速度位置編碼器和制動塊鎖緊裝置。
[0007]進(jìn)一步的，所述弧形直線電機(jī)包括飛輪轉(zhuǎn)子一和定子組件一，所述飛輪轉(zhuǎn)子一通過平鍵固定在主軸上，飛輪轉(zhuǎn)子一兩端設(shè)有圓螺母，所述定子組件一位于飛輪轉(zhuǎn)子一的外圓周側(cè)面并設(shè)置于床身上。
[0008]進(jìn)一步的，所述弧形直線電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)子一包括導(dǎo)電外圈以及導(dǎo)磁內(nèi)圈，所述導(dǎo)電外圈與導(dǎo)磁內(nèi)圈固定相接并沿飛輪轉(zhuǎn)子一的外圓周設(shè)置，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈設(shè)置在導(dǎo)電外圈與飛輪本體之間并固定在飛輪本體上，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈和飛輪本體結(jié)合縫的左右端面上設(shè)有騎縫螺釘，所述弧形直線電機(jī)定子組件一包括至少一個定子一以及對定子組件一進(jìn)行固定的定子座一，所述定子座一設(shè)置在床身上，所述定子一包括定子鐵芯一和設(shè)置在定子鐵芯一內(nèi)的定子繞組一，所述定子組件一與飛輪轉(zhuǎn)子一之間設(shè)有間隙，所述定子組件一相互對稱并沿飛輪轉(zhuǎn)子一的轉(zhuǎn)動軸線設(shè)置于飛輪轉(zhuǎn)子一的圓周外側(cè)面。
[0009]進(jìn)一步的，所述盤型直線電機(jī)包括飛輪轉(zhuǎn)子二以及定子組件二，所述飛輪轉(zhuǎn)子二位于飛輪轉(zhuǎn)子的右側(cè)端面并設(shè)置在弧形直線電機(jī)上，所述定子組件二設(shè)置在床身上。
[0010]進(jìn)一步的，所述盤形直線電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)子二包括導(dǎo)電外環(huán)以及導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)，所述導(dǎo)電外環(huán)與導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)固定相接并呈圓環(huán)狀設(shè)置在飛輪轉(zhuǎn)子二的右側(cè)端面上，所述導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)設(shè)置在導(dǎo)電外環(huán)與飛輪本體之間，所述導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)通過螺釘固定在飛輪本體上，所述盤形直線電機(jī)的定子組件二包括至少一個定子二以及對定子組件二進(jìn)行固定的定子座二，所述定子座二設(shè)置在床身上，所述定子二包括定子鐵芯二以及設(shè)置在定子鐵芯二內(nèi)的定子繞組二，所述定子組件二與飛輪轉(zhuǎn)子二之間設(shè)有間隙，所述定子組件二相互對稱并沿飛輪轉(zhuǎn)子二的轉(zhuǎn)動軸線設(shè)置于飛輪轉(zhuǎn)子二的圓周外側(cè)面。
[0011]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電外圈和導(dǎo)電外環(huán)的材質(zhì)為導(dǎo)電金屬材料，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈和導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)的材質(zhì)為導(dǎo)磁金屬材料，所述導(dǎo)電外圈和導(dǎo)磁內(nèi)圈、導(dǎo)電外環(huán)和導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)均是通過爆炸焊結(jié)合而成。
[0012]進(jìn)一步的，所述飛輪轉(zhuǎn)子一為弧形直線電機(jī)次級，所述定子組件一為初級；所述飛輪轉(zhuǎn)子二為盤形直線電機(jī)次級，所述定子組件二為初級，所述飛輪轉(zhuǎn)子一、飛輪轉(zhuǎn)子二上均設(shè)有旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0013]進(jìn)一步的，所述縱向進(jìn)給直線電機(jī)和橫向進(jìn)給直線電機(jī)分別包括縱向進(jìn)給直線電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、縱向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件和橫向進(jìn)給直線電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、橫向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件，縱向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件和橫向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件均包括至少一個定子以及固定所述定子的定子座，所述縱向進(jìn)給直線電機(jī)和橫向進(jìn)給直線電機(jī)定子座分別固定在拖板一和床身上，所述縱向進(jìn)給直線電機(jī)和橫向進(jìn)給直線電機(jī)的定子均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子組件的正下方，所述縱向進(jìn)給直線電機(jī)和橫向進(jìn)給直線電機(jī)的定子分別包括定子鐵芯以及設(shè)置在所述定子鐵芯內(nèi)的定子繞組。
[0014]進(jìn)一步的，所述直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床還包括數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)包括速度位置編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器以及PLC控制器，所述速度位置編碼器分別安裝在橫向進(jìn)給直線電機(jī)、縱向進(jìn)給直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在驅(qū)動主軸的弧形直線電機(jī)和盤形直線電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)子一和飛輪轉(zhuǎn)子二上。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，弧形直線電機(jī)和盤形直線電機(jī)直接驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，減少了主傳動的減速傳動鏈，提高了傳動效率高；程序數(shù)字化控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，直線電機(jī)驅(qū)動，速度位置編碼器控制，止動塊自動鎖緊，控制精度提高；電量消耗低、響應(yīng)速度快、噪音小、省時高效、維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0016]下面為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例所述的直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床的主視圖；
圖2是本發(fā)明實施例所述的直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床的左視圖；
圖3是本發(fā)明實施例所述的直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床的A-A剖視圖；
圖4是本發(fā)明實施例所述的直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床的M放大示意圖。
[0018]圖中:
1、床身；2、支架；3、主軸支座；4、主軸；5、弧形直線電機(jī)；6、盤形直線電機(jī)；7、拖板一；8、拖板二 ；9、刀架；10、縱向進(jìn)給直線電機(jī)；11、橫向進(jìn)給直線電機(jī)；12、尾架；13、推力球軸承；14、圓螺母；15、平鍵；16、聯(lián)軸器；17、卡盤；18、壓鐵一 ；19、壓鐵二 ；101、縱向進(jìn)給直線電機(jī)轉(zhuǎn)子組件；102、縱向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件；111、橫向進(jìn)給直線電機(jī)轉(zhuǎn)子組件；112、橫向進(jìn)給直線電機(jī)定子組件；51、飛輪轉(zhuǎn)子一 ；52、定子組件一 ；511、導(dǎo)電外圈；512、導(dǎo)磁內(nèi)圈；513、飛輪本體；514、騎縫螺釘；521、定子一 ；522、定子座一 ；5211、定子鐵芯一 ；5212、定子繞組一 ；61、飛輪轉(zhuǎn)子二 ；62、定子組件二 ；611、導(dǎo)電外環(huán)；612、導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)；613、螺釘；621、定子二 ；622、定子座二 ；6211、定子鐵芯二 ；6212、定子繞組二。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1-4所示的一種直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控臥式車床，包括床身1，所述床身I頭部固定有支架2，所述支架2兩端的頂面分別安裝有主軸支座3，所述主軸支座3上安裝有主軸4，所述主軸支座3與主軸4之間安裝有推力球軸承13，所述主軸4另一側(cè)匹配連接有聯(lián)軸器16，所述聯(lián)軸器16端部匹配有卡盤17，所述床身I上、以主軸4為軸心固定設(shè)有弧形直線電機(jī)5和盤形直線電機(jī)6，所述床身上還設(shè)有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上設(shè)有與其相匹配的拖板一 7，所述拖板一 7通過壓鐵一 18和壓鐵二 19固定于導(dǎo)軌上，所述拖板一 7與床身形成的凹槽內(nèi)設(shè)有橫向進(jìn)給直線電機(jī)11，所述拖板一 7卡接有與其相匹配的拖板二 8，所述拖板一 7與拖板二 8形成的凹槽內(nèi)固定安裝有縱向進(jìn)給直線電機(jī)10，所述拖板二上固定有刀架9，所述床身I尾部固定安裝有尾架12，所述橫向進(jìn)給直線電機(jī)11和縱向進(jìn)給直線電機(jī)10上均設(shè)有速度位置編碼器和制動塊鎖緊裝置；
所述弧形直線電機(jī)5包括飛輪轉(zhuǎn)子一 51和定子組件一 52，所述飛輪轉(zhuǎn)子一 51通過平鍵15固定在主軸4上，飛輪轉(zhuǎn)子一 51兩端設(shè)有圓螺母14，所述定子組件一 52位于飛輪轉(zhuǎn)子一 51的外圓周側(cè)面并設(shè)置于床身I上；
所述弧形直線電機(jī)5的飛輪轉(zhuǎn)子一 51包括導(dǎo)電外圈511以及導(dǎo)磁內(nèi)圈512，所述導(dǎo)電外圈511與導(dǎo)磁內(nèi)圈512固定相接并沿飛輪轉(zhuǎn)子一 51的外圓周設(shè)置，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈512設(shè)置在導(dǎo)電外圈511與飛輪本體513之間并固定在飛輪本體513上，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈512和飛輪本體513結(jié)合縫的左右端面上設(shè)有騎縫螺釘514，所述弧形直線電機(jī)5定子組件一 52包括兩個定子一 521以及對定子組件一 52進(jìn)行固定的定子座一 522，所述定子座一 522設(shè)置在床身I上，所述定子一 521包括定子鐵芯一 5211和設(shè)置在定子鐵芯一 5211內(nèi)的定子繞組一 5212，所述定子組件一 52與飛輪轉(zhuǎn)子一 51之間設(shè)有間隙，所述定子組件一 52相互對稱并沿飛輪轉(zhuǎn)子一 51的轉(zhuǎn)動軸線設(shè)置于飛輪轉(zhuǎn)子一 51的圓周外側(cè)面；
所述盤型直線電機(jī)6包括飛輪轉(zhuǎn)子二 61以及定子組件二 62，所述飛輪轉(zhuǎn)子二 61位于飛輪轉(zhuǎn)子51的右側(cè)端面并設(shè)置在弧形直線電機(jī)5上，所述定子組件二 62設(shè)置在床身I上；所述盤形直線電機(jī)6的飛輪轉(zhuǎn)子二 61包括導(dǎo)電外環(huán)611以及導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)612，所述導(dǎo)電外環(huán)611與導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)612固定相接并呈圓環(huán)狀設(shè)置在飛輪轉(zhuǎn)子二 61的右側(cè)端面上，所述導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)612設(shè)置在導(dǎo)電外環(huán)611與飛輪本體513之間，所述導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)612通過螺釘613固定在飛輪本體513上，所述盤形直線電機(jī)