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磁悬浮(直线电机)高速龙门加工中心结构设计

发布时间:2018-12-05 阅读次数:186 文章来源:未知
导读: 底座1、相对间隔设置在底座1上的两 立柱2、设置在两立柱2之间的横梁3、设置在横梁3一侧的刀库10、可横向水平移动地设置在 横梁3上的第一滑座4、可纵向水平移动地设置在底座1上的第
? 直线电机
底座1、相对间隔设置在底座1上的两 立柱2、设置在两立柱2之间的横梁3、设置在横梁3一侧的刀库10、可横向水平移动地设置在 横梁3上的第一滑座4、可纵向水平移动地设置在底座1上的第二滑座5、可升降移动地设置在第一滑座4上的机头安装架63、安装在机头安装架63上的机头6、可转动地设置在第二滑 座5上的载物台51、设置在第二滑座5与载物台51之间用于驱动载物台51转动的第一DD马 达、设置在横梁3与第一滑座4之间的X轴移动机构、设置在底座1与第二滑座5之间的Y轴移 动机构、设置在第一滑座4与机头安装架63之间的Z轴移动机构、分别与X、Y、Z轴移动机构和 第一DD马达连接的控制装置和与控制装置连接的配重系统,X、Y、Z轴移动机构均包括直线 电机,   
 
直线模组
X轴移动机构还包括沿X轴移动方向设置的X轴光学尺33,Y轴移动机构还包括沿Y轴移 动方向设置的Y轴光学尺13,Z轴移动机构还包括沿Z轴移动方向设置的Z轴光学尺42,控制 装置分别与各光学尺及直线电机连接形成闭环控制,机头6包括可转动设置在机头安装架 63上的回转架61、设置在回转架61上的主轴62,在机头安装架63和回转架61之间设置有与 控制装置连接的第二DD马达,第二DD马达用于驱动回转架61转动,第一DD马达可驱动载物 台51实现360度旋转,第二DD马达可驱动回转架61实现±105度旋转,刀库10用于为主轴62 更换刀头。  
直线电机
  第一滑座4通过两X轴直线导轨31可移动地设置在横梁3上,两X轴直线导轨31间隔 设置在横梁3上,X轴移动机构的直线电机包括布置在两X轴直线导轨31之间的X轴磁板32和 设置在第一滑座4上的X轴线圈34,第二滑座5通过两Y轴直线导轨11可移动地设置在底座1 上,Y轴直线导轨11间隔设置在底座1上,Y轴移动机构的直线电机包括布置在两Y轴直线导 轨11之间的Y轴磁板12和设置在第二滑座5上的Y轴线圈14,机头安装架63通过设 置在机头安装架63上的滑座64与两Z轴直线导轨41相配合,可移动地设置在所述第一滑座4 上,Z轴移动机构包括布置在两Z轴直线导轨41之间的Z轴磁板43和设置在机头安 装架63上的Z轴线圈44。   
直线电机
 底座1、横梁3均为天然大理石材料制成,主轴62为30000转5 .5Kw/4 .5N .m的电主 轴,确保10000转时主轴振动低于0 .1G,在主轴箱中设置有用于对主轴轴承进行冷却的冷冻 液。      
直线电机
 
 
直线电机
 
配重系统包括设置在机头安装架63上与机头6连接的配重缸7、连接配重缸7并存 储有压缩空气的储气罐8、设置在配重缸7中的常闭式气动刹车器71、通过管道与气动刹车 器71连接的压缩空气源9、设置在管道上与控制装置连接用于控制管道通断的电磁阀73、设 置有测压装置74的过滤器75,配重缸7包括缸体76、活动设置在缸体76中的活塞和设置在活 塞上的活塞杆77,活塞将缸体76内部分隔成上腔和下腔,储气罐8与下腔连通用于驱使活塞 杆77伸出,上腔与大气连通,储气罐8上设置有可查看储气罐8中气体压力值的压力表82,缸 体设置在机头安装架63上,活塞杆77与机头6连接,储气罐8用于使配重缸7支撑机头6以抵 消机头6的重量,控制装置控制电磁阀73打开使管道导通,气动刹车器71通气后打开释放配 重缸7的活塞杆77,从而使机头6可上下运动,在断电时,电磁阀73关闭管道并排泄压缩空气 使气动刹车器71闭合抱紧活塞杆77,从而使机头6停止运动,测压装置74用于测量压缩空气 源9的压力值并将该压力值反馈至控制装置,当压缩空气源9压力不足时,    
 
直线电机
控制装置控制电 磁阀73关闭管道并排泄压缩空气,使气动刹车器71闭合抱紧活塞杆77,从而使机头6停止运 动,在一实施例中,如图5所示,压缩空气源9通过设置在储气罐8上的单向阀81向储气罐8提 供压缩空气,储气罐8向配重缸7提供压缩空气使配重缸7支撑机头6以抵消机头6的重量,过 滤器75分别与压缩空气源9和单向阀81连接,在另一实施例中,如图6所示,储气罐8中设置 有充满氮气84的气囊,储气罐8中其他区域填充油83,储气罐8向配重缸提供油使配重缸7支撑机头6以抵消机头6的重量。  
直线电机
 
优点  
 
 
直线电机
1、采用直线电机驱动,驱动件之间无接触,不会产生磨损,定位精度高,动 作稳定,无噪音,使用寿命更长。   
直线电机
 2、主轴箱及载物台均可旋转,同时具有车床和铣床的功能,可在不更换 机床或者部件的情况下,实现零件加工中的多种工艺,精简工序,提高加工效率、自动化程 度及精度可靠性,且方便检修、维护。   

 3、底座和横梁均采用天然大理石,阻尼性能高,在使用过程中无热胀冷 缩、无振动传导,设备运行更稳定,加工精度更高。
 
 4、采用30000转5 .5Kw/4 .5N .m电主轴,能够提高粗加工、精密切削、高速钻 孔攻牙等工艺的精度稳定性。    
 
5、储气罐通过向配重缸提供压缩气体或者油使配重缸支撑机头以抵消 机头的重量,使机头运动更稳定,提高加工精度,减小电机输出功率需求,扩大电机选择范 围,延长电机使用寿命,当加工中心断电或者压缩空气压力不足时,电磁阀关闭管道并排泄 压缩空气使气动刹车器闭合抱紧活塞杆,从而使机头停止运动,防止机头损坏,结构简单, 控制精准。
 
 
 
 
 
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