一种数控立式平面成型磨床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磨床，具体涉及一种数控立式平面成型磨床。
【背景技术】
[0002]所谓数控机床，即数字控制机床(Computer numerical control machinetools)，是一种安装了自动化控制系统的机床。与普通机床相比较，数控机床带有数控系统(程序控制系统)，它可以按照事先编制的程序实现自动化加工过程，而普通机床却没有该特性。数控的机床的全面使用，可以降低工人的劳动强度，减少工装和用工成本，能够缩短新产品试制周期和生产周期，有利于企业对市场需求做出快速反应。除此之外，随着科技的进步，信息化技术不断完善，FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)技术得到越来越广泛的应用。机床数控化是运用上述技术实现企业信息化改造的基础，数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
[0003]在电子技术快速而广泛运用的背景下，数控机床得到了广泛的应用这大大提高了加工的效率对于机械制造行业自动化程度的提升有着巨大的推动作用。
[0004]直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需任何中间转换机构的传动装置，由于直线电机驱动不需要任何中间机械传动转换机构，消除了机械传动机构的损耗与限制，实现了电机到工作台的“零传动”，现有技术中的传统机床的驱动装置依赖丝杆驱动，丝杆驱动本身具有一系列问题，如:长度限制、机械间隙、磨擦、扭曲等等。直线电机以一种直接驱动的方式避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、磨擦力和刚性不足等缺点，带来了原旋转电动机驱动方式无法达到的性能指标和优点。
[0005]直线电机驱动是目前高档数控机床的一个重要方向，与传统数控机床的驱动系统相比，这种驱动系统具有直接驱动、结构简单、刚度高、摩擦小、效率高、行程不受限制等显著优点，可实现高速度、高加速度及精密位移控制。
[0006]直线电机在一般平面磨床、齿轮磨床和坐标磨床上得到了一些应用，因此，需要一种应用直线电机驱动无心磨床的数控机床，以提高零件的加工精度。
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明提出一种数控立式平面成型磨床，其采用直线电机作为动力驱动，能够有效地提高数控立式平面成型磨床的加工精度。
[0008]为实现上述技术目的，采用如下技术方案:
[0009]—种数控立式平面成型磨床，包括Y轴底座、Z轴立柱、X轴底座和直线电机，在X轴底座的一侧固定有X轴光栅、在Y轴底座的一侧固定有Y轴光栅、在Z轴立柱的一侧固定有Z轴光栅，所述X轴底座上设置有X轴工作台，所述X轴工作台上设置有X轴直线导轨滑块和X轴直线电机动子;在X轴底座上面设置有X轴直线导轨、X轴直线电机定子，在X轴底座下面设置有Y轴直线导轨滑块、Y轴直线电机定子，X轴直线导轨滑块嵌在X轴直线导轨上;所述Y轴底座上固定有两条Y轴直线导轨和Y轴直线电机定子，Y轴直线电机动子固定于X轴底座下方，在所述Y轴直线电机动子的两侧为Y轴直线导轨滑块，所述Y轴直线导轨滑块嵌在Y轴直线导轨上;Ζ轴立柱纵向上安装有Ζ轴直线导轨和Ζ轴直线电机定子7，所述Ζ轴滑台固定有Ζ轴直线电机动子和Ζ轴直线导轨滑块，所述Ζ轴直线导轨滑块嵌在Ζ轴直线导轨上。
[0010]优选地，所述Ζ轴滑台上安装电主轴。
[0011]优选地，所述直线电机定子和动子之间靠固定板保持气隙的间隙，所述气隙的间隙在1薩±0.1薩之间。
[0012]优选地，所述直线电机的动子中的含有冷却管路，所述冷却管路的一端为进口，另一端为出口。
[0013]优选地，所述直线电机动子上连接有电源线。
[0014]本发明的有益效果为:本发明通过直线电机直接驱动X轴、Υ轴、Ζ轴三个方向的运动，通过设置导轨和导轨滑块相配合的方式实现了负载的精确移动，取代了传统方式中旋转电机加丝杆的驱动方式，从而不仅有效地提高了加工精度与加工速度，而且简化磨床的整体结构、提高了磨床的寿命，减小了维护成本，使其更适用于高精度的加工的场合。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的立体结构总体示意图；
[0016]图2为本发明的Υ轴底座的结构示意图；
[0017]图3为本发明的Ζ轴立柱的结构示意图；
[0018]图4为本发明的X轴底座的结构示意图；
[0019]图5为本发明的X轴工作台的俯视结构示意图；
[0020]图6为本发明的X轴工作台的侧视结构示意图；
[0021]图7为本发明的Ζ轴滑台的侧视结构示意图；
[0022]图8为本发明的Ζ轴滑台的俯视视结构示意图；
[0023]图9为本发明的直线电机的结构示意图；
[0024]图10为本发明的直线电机的侧面截面剖视示意图；
[0025]图11为本发明的直线电机的立体部分结构示意图；
[0026]图12为传统滚珠丝杠式直线电机示意图；
[0027]图13为本发明直线电机立体整体结构示意图。
[0028]图中:
[0029]1、Υ轴底座；2、Ζ轴立柱;3、Χ轴底座;4、Χ轴工作台；5、Ζ轴滑台；6、Υ轴直线电机动子;7、Υ轴直线电机定子;8、Υ轴直线导轨;9、Υ轴直线导轨滑块；10、Υ轴光栅；11、Χ轴直线电机定子；12、Χ轴直线电机动子:13、Χ轴直线导轨；14、Χ轴直线导轨滑块；15、Ζ轴直线电机定子；16、Ζ轴直线电机动子；17、Ζ轴光栅；18、Χ轴光栅;20、Ζ轴直线导轨；21、Ζ轴直线导轨滑块;61、固定板;62、直线电机;63、冷却系统进出口； 64、电源线;71、磁极；111、丝杠；112、螺母；113、伺服座；114、联轴器；115、减速器；116、伺服电机；121、直线电机定子；122、直线电机动子;123、光栅。
【具体实施方式】
[0030]如图13所示，为本发明的直线电机立体结构，其包括，直线电机定子121、直线电机动子122、光栅123。
[0031 ]传统的电机的结构，如图12所示，其包括，丝杠111、螺母112、伺服座113、联轴器114、减速器115、伺服电机116，伺服电机116提供动力，依靠丝杠111和螺母112的配合传递进给，由于丝杆111和丝杆轴承之间存在着间隙，导致传统的丝杠电机的精确度不高。
[0032]如图1至图11所示，本发明的X轴、Y轴、Z轴都采用永磁直线进给系统直接驱动负载，其中Y轴方向上水平安装的永磁直线进给系统安装于X轴底座1下方，实现X轴底座3与X轴工作台4的Y轴运动；
[0033]X轴方向上水平安装的永磁直线进给系统安装于X轴工作台4下方，实现X轴工作台4的X轴运动；
[0034]Z轴方向上垂直安装的永磁直线进给系统安装于Z轴滑台5下方，实现Z轴滑台5上电主轴垂直上下运动。
[0035]永磁直线进给系统包括光栅、动子、定子、导轨、导轨滑块、磁极等。
[0036]如图9所示和如图10所示，是永磁直线进给系统的直线电机62的结构示意图，其包括固定板61、冷却系统进出口 63、电源线64、动子、定子。
[0037]X、Y、Z轴永磁直线进给系统的直线电机动子，如Y轴直线电机动子6—样，都包括固定板61，直线电机电枢62，冷却系统进出口 63，电源线64。
[0038]永磁直线电机定子和动子之间靠固定板61保持要求的气隙的间隙，