專利名稱：一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于先進(jìn)制造領(lǐng)域，對(duì)傳統(tǒng)大中型床橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)用該橫梁結(jié)構(gòu)可以靈活地實(shí)現(xiàn)閉式液體靜壓導(dǎo)軌油膜厚度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)低成本雙平板直線電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該橫梁結(jié)構(gòu)具有高精度、高剛度、高動(dòng)態(tài)特性的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
隨著制造技術(shù)水平的發(fā)展和重大工程的啟動(dòng)，對(duì)高精度非球面光學(xué)零件的加工精度要求越來越高，對(duì)加工機(jī)床提出高精度、高剛度和高動(dòng)態(tài)特性等要求。高精度加工機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)如導(dǎo)軌形式，驅(qū)動(dòng)方式等很大程度上決定了機(jī)床的性能。應(yīng)用液體靜壓導(dǎo)軌技術(shù)、 直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床高精度、高剛度和高動(dòng)態(tài)特性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了最大限度減小大口徑高精度非球面光學(xué)零件加工機(jī)床部件質(zhì)量，提高液體靜壓導(dǎo)軌精度和剛度，最終實(shí)現(xiàn)高精度、高剛度、高動(dòng)態(tài)特性。本發(fā)明的技術(shù)方案為采用45°斜橫梁改善了橫梁受力情況，有效分解了橫梁部件和Z軸部件的重量， 降低了對(duì)液體靜壓導(dǎo)軌的負(fù)載要求，降低對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，有效提高了導(dǎo)軌精度，降低成本；可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，液體靜壓塊通過1 100的楔形安裝面固定，可方便實(shí)現(xiàn)液壓油膜厚度的調(diào)節(jié)，靈活適用于不同載荷的情況；雙平板直線電機(jī)采用豎直對(duì)置安裝，對(duì)于安裝板相互抵消電機(jī)吸力，減小吸力對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，保證了部件的精度和性能?；诜乔蛎婕庸C(jī)床高精度、高剛度和高動(dòng)態(tài)特性的要求，本發(fā)明采用45°斜橫梁結(jié)構(gòu)，雙平板直線電機(jī)對(duì)置安裝以及可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。


圖1為高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)圖。圖2為雙平板直線電機(jī)對(duì)置安裝結(jié)構(gòu)受力示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明實(shí)施例。所述的一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)見圖1，包括45°斜橫梁1、 溜板上壓條2、左下靜壓塊3、左上靜壓塊4、導(dǎo)軌上壓條5、溜板6、左電機(jī)安裝側(cè)板7、直線電機(jī)次級(jí)8、直線電機(jī)初級(jí)9、初級(jí)安裝過渡板10、T型直線電機(jī)安裝座11、直線電機(jī)初級(jí) 12、直線電機(jī)次級(jí)13、右電機(jī)安裝側(cè)板14、直線電機(jī)安裝底板15、右靜壓塊16、右上靜壓塊 17、導(dǎo)軌下壓條18、右調(diào)節(jié)靜壓塊19、右下靜壓塊20、溜板下壓條21。
所述高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，采用45°斜橫梁1，改善了橫梁受力情況，將溜板6和機(jī)床Z軸部件的重量分解，使導(dǎo)軌上壓條5和導(dǎo)軌下壓條18導(dǎo)向面和承重面負(fù)載減小，減小導(dǎo)軌壓條受力變形，也降低對(duì)液體靜壓系統(tǒng)的要求，有利于提高導(dǎo)軌的承載能力和導(dǎo)向精度。所述高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，采用可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)， 見圖1，包括右靜壓塊16、右上靜壓塊17、導(dǎo)軌下壓條18、右調(diào)節(jié)靜壓塊19、右下靜壓塊20、 溜板下壓條21。右調(diào)節(jié)靜壓塊19底面安裝面為1 100的楔形面，通過與溜板6楔形安裝面配合安裝。通過調(diào)節(jié)右調(diào)節(jié)靜壓塊19，保證不同載荷下液體油膜厚度，從而保證閉式液體靜壓導(dǎo)軌的剛度。通過這種可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可以方便地實(shí)現(xiàn)液體靜壓導(dǎo)軌的安裝調(diào)試，靈活適用于不同負(fù)載情況，提高裝配效率，降低導(dǎo)軌加工精度，有效減小成本。所述高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，由雙平板直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，見圖1。單個(gè)平板直線電機(jī)初級(jí)和次級(jí)之間會(huì)產(chǎn)生很大的吸力，直接造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變形，影響機(jī)床的精度。為減小平板直線電機(jī)吸力對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，將兩個(gè)平板直線電機(jī)豎直安裝。雙直線電機(jī)次級(jí)8和13分別安裝在左電機(jī)安裝側(cè)板7和右電機(jī)安裝側(cè)板14上，直線電機(jī)初級(jí)9 和12分別安裝在T型直線電機(jī)安裝座11和初級(jí)安裝過渡板10上。對(duì)于T型直線電機(jī)安裝座11，受力示意圖見圖2所示，電機(jī)吸力Fl和F2對(duì)于T型直線電機(jī)安裝座11來說，可以相互抵消，溜板6基本不受平板直線電機(jī)吸力的變形影響，提高溜板6的剛度和橫梁部件的精度，在保證橫梁部件具有足夠剛度的同時(shí)，有效減小了機(jī)床部件質(zhì)量，提高橫梁部件的動(dòng)態(tài)特性。
權(quán)利要求
1.一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，該斜橫梁結(jié)構(gòu)包括45°斜橫梁、溜板、可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)、雙平板直線電機(jī)對(duì)置安裝結(jié)構(gòu)。其特征在于1)45°斜橫梁傾斜安裝結(jié)構(gòu)，有效改善了橫梁的受力狀況，減小二維變形；2)可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，液體靜壓塊通過1 100的楔形安裝面固定，可方便實(shí)現(xiàn)油膜厚度的調(diào)節(jié)；3)雙平板直線電機(jī)采用對(duì)置安裝，相互抵消電機(jī)吸力，減小吸力對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，很大程度提高了零部件精度；該橫梁結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量小、受力狀況好、剛度高、最大程度減小直線電機(jī)吸力的影響的特點(diǎn)，保證了機(jī)床橫梁部件的高剛度、高精度、高動(dòng)態(tài)性能。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于45°傾斜安裝面，改善了橫梁受力情況，有效分解了橫梁部件和Z軸部件的重量，降低了對(duì)液體靜壓導(dǎo)軌的負(fù)載要求，降低對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，有效減小了橫梁的二維撓度變形， 降低了加工成本。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，液體靜壓塊通過1 100的楔形安裝面固定，可方便實(shí)現(xiàn)液壓油膜厚度的調(diào)節(jié)，靈活適用于不同載荷的情況。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于平板直線電機(jī)的吸力嚴(yán)重影響機(jī)械結(jié)構(gòu)的精度，兩平板直線電機(jī)采用豎直對(duì)置安裝，對(duì)于安裝板相互抵消電機(jī)吸力，減小吸力對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，保證了部件的精度和性能。
全文摘要
所述的一種用于高精度非球面加工機(jī)床的斜橫梁結(jié)構(gòu)屬于先進(jìn)制造領(lǐng)域，本發(fā)明主要涉及45°斜橫梁結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)閉式液體靜壓導(dǎo)軌和雙平板直線電機(jī)對(duì)置安裝結(jié)構(gòu)。斜橫梁結(jié)構(gòu)1改善了橫梁受力情況，減小橫梁的二維撓度變形。調(diào)節(jié)右調(diào)節(jié)靜壓塊19可以靈活地實(shí)現(xiàn)閉式液體靜壓導(dǎo)軌油膜厚度的調(diào)節(jié)，裝配效率高。將平板直線電機(jī)初級(jí)9和12分別豎直安裝在T型直線電機(jī)安裝座11和初級(jí)安裝過渡板10上，有效減小電機(jī)吸力造成的變形，實(shí)現(xiàn)橫梁部件高精度和高動(dòng)態(tài)特性。本發(fā)明可以用于高精度非球面光學(xué)零件加工機(jī)床的橫梁部件，具有高精度、高剛度、高動(dòng)態(tài)特性和減小切削光學(xué)零件造成的亞表面損傷層深度，提高零件加工效率。
文檔編號(hào)B23Q1/01GK102248407SQ201110070128
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者喬雪濤, 任東旭, 劉志華, 劉金波, 婁云鴿, 崔殿龍, 席建普, 張會(huì)連, 李彬, 李煥, 李金明, 梁穎, 趙則祥, 趙惠英, 路洪倫, 郭艷婕, 陳偉, 陳健龍 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)