本實(shí)用新型涉及一種全閉環(huán)立式銑床。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的銑床采用的是伺服電機(jī)加絲杠的驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)方式，此方式的傳動(dòng)鏈多，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，傳遞剛性不足，運(yùn)動(dòng)滯后性嚴(yán)重。特別是絲杠和絲杠螺母，絲杠和支承軸承，絲杠和聯(lián)軸器等部分是接觸的，長(zhǎng)期運(yùn)行磨損嚴(yán)重，極大降低機(jī)床的加工精度和穩(wěn)定性，甚至造成報(bào)廢。且采用的是編碼器反饋的半閉環(huán)控制，控制精度差，響應(yīng)性不好，不適合高精度的零件加工，尤其絲杠的反向間隙導(dǎo)致工件的表面光潔度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)精度低的缺陷，提供一種高精度的全閉環(huán)立式銑床。

本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：

一種全閉環(huán)立式銑床，其包括：

X軸直線(xiàn)電機(jī)；

Y軸直線(xiàn)電機(jī)；

Z軸直線(xiàn)電機(jī)；

底座；

Z軸支撐部，Z軸支撐部固設(shè)于底座；

主軸箱，主軸箱能夠由Z軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Z軸方向上滑動(dòng)，主軸箱用于安裝銑刀；

Y軸平臺(tái)，Y軸平臺(tái)能夠由Y軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Y軸方向上滑動(dòng)；

X軸平臺(tái)，X軸平臺(tái)能夠由X軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X軸方向上滑動(dòng)，X 軸平臺(tái)用于放置加工件；

X軸光柵尺，X軸光柵尺的標(biāo)尺光柵沿著X軸方向安裝在Y軸平臺(tái)上，X軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭安裝在X軸平臺(tái)上；

Y軸光柵尺，Y軸光柵尺的標(biāo)尺光柵沿著Y軸方向安裝在底座上，Y軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭安裝在Y軸平臺(tái)上；和

Z軸光柵尺，Z軸光柵尺的標(biāo)尺光柵沿著Z軸方向安裝在Z軸支撐部上，Z軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭安裝在主軸箱上。

優(yōu)選地，Y軸平臺(tái)設(shè)于底座上方，X軸平臺(tái)設(shè)于Y軸平臺(tái)上方，主軸箱位于X軸平臺(tái)上方。

優(yōu)選地，全閉環(huán)立式銑床還包括氣缸，氣缸包括缸筒和活塞桿，缸筒固設(shè)于Z軸支撐部，活塞桿連接于主軸箱。

在本實(shí)用新型中，氣缸與主軸箱連接以平衡主軸箱的重量，從而減小直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的能耗，同時(shí)在斷電時(shí)保持主軸箱的位置，防止主軸箱突然掉落造成加工事故。

優(yōu)選地，缸筒設(shè)于主軸箱的上方。

優(yōu)選地，Y軸平臺(tái)的頂部設(shè)有兩個(gè)阻擋部，阻擋部分別設(shè)于X軸平臺(tái)在X軸方向上的兩側(cè)。

優(yōu)選地，底座的頂部設(shè)有兩個(gè)阻擋部，阻擋部分別設(shè)于Y軸平臺(tái)在Y軸方向上的兩側(cè)。

在本實(shí)用新型中，由于直線(xiàn)電機(jī)無(wú)制動(dòng)，因此安裝阻擋部以提高安全性。

優(yōu)選地，X軸平臺(tái)的底部設(shè)有X軸引導(dǎo)部，Y軸平臺(tái)的頂部設(shè)有X軸導(dǎo)軌，X軸引導(dǎo)部滑設(shè)于X軸導(dǎo)軌；

Y軸平臺(tái)的底部設(shè)有Y軸引導(dǎo)部，底座的頂部設(shè)有Y軸導(dǎo)軌，Y軸引導(dǎo)部滑設(shè)于Y軸導(dǎo)軌；

主軸箱靠近Z軸支撐部的一側(cè)設(shè)有Z軸引導(dǎo)部，Z軸支撐部靠近主軸箱的一側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌，Z軸引導(dǎo)部滑設(shè)于Z軸導(dǎo)軌。

優(yōu)選地，X軸直線(xiàn)電機(jī)的定子設(shè)于Y軸平臺(tái)，X軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子設(shè)于 X軸平臺(tái)；

Y軸直線(xiàn)電機(jī)的定子設(shè)于底座，Y軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子設(shè)于Y軸平臺(tái)；

Z軸直線(xiàn)電機(jī)的定子設(shè)于Z軸支撐部，Z軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子設(shè)于主軸箱。

優(yōu)選地，定子為磁板，動(dòng)子為線(xiàn)圈。

優(yōu)選地，X軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和X軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間存在0.7-1mm的間隙；

Y軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和Y軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間存在0.7-1mm的間隙；

Z軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和Z軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間存在0.7-1mm的間隙。

在本實(shí)用新型中，動(dòng)子和定子之間的間隙為0.7-1mm，這樣既可以保證動(dòng)子和定子之間的相互運(yùn)動(dòng)

本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：該銑床采用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且采用光柵尺作為信號(hào)檢測(cè)和測(cè)量元件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)高精度加工。同時(shí)，直線(xiàn)電機(jī)的非接觸式結(jié)構(gòu)，讓機(jī)構(gòu)無(wú)磨損，無(wú)反向間隙，定位精度高響應(yīng)速度快。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的全閉環(huán)立式銑床的立體示意圖。

圖2為圖1的全閉環(huán)立式銑床的正視圖。

圖3為圖1的全閉環(huán)立式銑床的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，全閉環(huán)立式銑床10，其包括：X軸直線(xiàn)電機(jī)；Y軸直線(xiàn)電機(jī)；Z軸直線(xiàn)電機(jī)；底座11；Z軸支撐部12，該Z軸支撐部12固設(shè)于底座11；主軸箱13，該主軸箱13能夠由Z軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Z軸方向上滑動(dòng)， 主軸箱13用于安裝銑刀；Y軸平臺(tái)14，該Y軸平臺(tái)14能夠由Y軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Y軸方向上滑動(dòng)；X軸平臺(tái)15，該X軸平臺(tái)15能夠由X軸直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X軸方向上滑動(dòng)，X軸平臺(tái)15用于放置加工件；X軸光柵尺，X軸光柵尺的標(biāo)尺光柵81沿著X軸方向安裝在Y軸平臺(tái)14上，X軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭82安裝在X軸平臺(tái)15上；Y軸光柵尺，Y軸光柵尺的標(biāo)尺光柵91沿著Y軸方向安裝在底座11上，Y軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭92安裝在Y軸平臺(tái)14上；和Z軸光柵尺，Z軸光柵尺的標(biāo)尺光柵101沿著Z軸方向安裝在Z軸支撐部12上，Z軸光柵尺的光柵讀數(shù)頭102安裝在主軸箱13上；氣缸，該氣缸包括缸筒111和活塞桿112，缸筒111設(shè)于主軸箱13的上方，缸筒111通過(guò)連接件18固設(shè)于Z軸支撐部12，活塞桿112連接于主軸箱13。氣缸用于對(duì)主軸箱13產(chǎn)生向上的驅(qū)動(dòng)力，以抵消主軸箱13自身的重力，從而，即使Z軸直線(xiàn)電機(jī)突然斷電或者不工作，主軸箱13也能保持在Z軸方向上的固定位置。

Y軸平臺(tái)14設(shè)于底座11上方，X軸平臺(tái)15設(shè)于Y軸平臺(tái)14上方，主軸箱13位于X軸平臺(tái)15上方。Y軸平臺(tái)14的頂部設(shè)有兩個(gè)第一阻擋部16，第一阻擋部16分別設(shè)于X軸平臺(tái)15在X軸方向上的兩側(cè)，以防止X軸平臺(tái)15移動(dòng)速度過(guò)快滑脫Y軸平臺(tái)14。底座11的頂部設(shè)有兩個(gè)第二阻擋部17，第二阻擋部17分別設(shè)于Y軸平臺(tái)14在Y軸方向上的兩側(cè)。X軸平臺(tái)15的底部設(shè)有X軸引導(dǎo)部51，Y軸平臺(tái)14的頂部設(shè)有X軸導(dǎo)軌52，X軸引導(dǎo)部51滑設(shè)于X軸導(dǎo)軌52。Y軸平臺(tái)14的底部設(shè)有Y軸引導(dǎo)部61，底座11的頂部設(shè)有Y軸導(dǎo)軌62，Y軸引導(dǎo)部61滑設(shè)于Y軸導(dǎo)軌62。主軸箱13靠近Z軸支撐部12的一側(cè)設(shè)有Z軸引導(dǎo)部71，Z軸支撐部12靠近主軸箱13的一側(cè)設(shè)有Z軸導(dǎo)軌72，Z軸引導(dǎo)部71滑設(shè)于Z軸導(dǎo)軌72。X軸直線(xiàn)電機(jī)的定子22設(shè)于Y軸平臺(tái)14，X軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子21設(shè)于X軸平臺(tái)15，X軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和X軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間有0.7-1mm的間隙。Y軸直線(xiàn)電機(jī)的定子32設(shè)于底座11，Y軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子31設(shè)于Y軸平臺(tái)14，Y軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和Y軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間有0.7-1mm的間隙。 Z軸直線(xiàn)電機(jī)的定子42設(shè)于Z軸支撐部12，Z軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子41設(shè)于主軸箱13，Z軸直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)子和Z軸直線(xiàn)電機(jī)的定子之間有0.7-1mm的間隙。上述定子為磁板，上述動(dòng)子為線(xiàn)圈。

在使用本實(shí)施例的全閉環(huán)立式銑床10進(jìn)行加工時(shí)，X軸直線(xiàn)電機(jī)、Y軸直線(xiàn)電機(jī)工作，使得加工件移動(dòng)到預(yù)定加工位置，然后主軸箱13在Z軸方向上移動(dòng)，以使得銑刀接觸加工件從而對(duì)加工件進(jìn)行加工。當(dāng)X軸平臺(tái)15、Y軸平臺(tái)14和主軸箱13移動(dòng)時(shí)，各個(gè)光柵尺分別檢測(cè)X軸平臺(tái)15在X軸方向上的位移、Y軸平臺(tái)14在Y軸方向上的位移和主軸箱13在Z軸方向上的位移，并反饋這些信息，從而精確地控制加工件的成型形狀。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式作出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。