數(shù)控平面運(yùn)動裝置及三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適應(yīng)于單軸電火花加工機(jī)床的數(shù)控平面運(yùn)動裝置，還涉及一種采用這種數(shù)控平面運(yùn)動裝置實(shí)現(xiàn)的三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]電火花加工機(jī)床是一種常見的特種加工機(jī)床，廣泛應(yīng)用于制造領(lǐng)域。早期的電火花加工機(jī)床為Z軸單軸數(shù)控，其X、Y軸方向只能手搖控制，不僅操作麻煩，而且也影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，因此，如何將存量巨大的單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床進(jìn)行改造，使之具有三軸數(shù)控功能，就成為亟待解決的一個(gè)重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于單軸電火花加工機(jī)床的數(shù)控平面運(yùn)動裝置，將這種裝置配備到單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床上后，可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸三個(gè)方向運(yùn)動的數(shù)字化控制。
[0004]本實(shí)用新型的目的還在于提供一種三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床，這種三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床通過在現(xiàn)有單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的基礎(chǔ)上增設(shè)上述數(shù)控平面運(yùn)動裝置，具有三軸數(shù)控的功能，以充分利用現(xiàn)有單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的存量，節(jié)約社會成本和資源，或在現(xiàn)有單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上簡化三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)，以降低成本。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種適用于單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的數(shù)控平面運(yùn)動裝置，包括第一平面直線運(yùn)動模塊和第二平面直線運(yùn)動模塊，各所述平面直線運(yùn)動模塊均包括基體和能夠與所述基體相對平面直線運(yùn)動的活動部，所述活動部以允許其相對于基體平面直線運(yùn)動的活動連接方式與所述基體活動連接，所述基體上設(shè)有用于驅(qū)動所述活動部直線運(yùn)動的伺服驅(qū)動裝置，所述伺服驅(qū)動裝置設(shè)有伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)設(shè)有數(shù)控裝置，所述第一平面直線運(yùn)動模塊與所述第二平面直線運(yùn)動模塊異面垂直設(shè)置，所述第一平面直線運(yùn)動模塊的基體與所述第二平面直線運(yùn)動模塊的活動部固定連接。
[0007]一種三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床，包括Z軸端部，所述Z軸端部安裝有平面運(yùn)動裝置，所述平面運(yùn)動裝置采用本實(shí)用新型公開的任意一種適用于單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的數(shù)控平面運(yùn)動裝置。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:由于將兩個(gè)平面直線運(yùn)動裝置相互異面垂直設(shè)置，并將第一平面直線運(yùn)動模塊的基體與所述第二平面直線運(yùn)動模塊的活動部固定連接，由此可以通過第二平面直線運(yùn)動模塊帶動第一平面直線運(yùn)動模塊的基體做一個(gè)方向上的平面直線運(yùn)動，而第一平面直線運(yùn)動模塊的活動部做垂直方向上的平面直線運(yùn)動，由此可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相互垂直方向(通?？梢詫⑦@兩個(gè)方向分別定義X軸方向和Y軸方向)上的平面直線運(yùn)動；由于設(shè)有了帶有數(shù)控裝置的伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)活動部的驅(qū)動，由此可以實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)平面運(yùn)動的數(shù)字化控制。將這種平面運(yùn)動裝置安裝在單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的Z軸端部，通過單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床原有垂直方向(Z軸方向)上的運(yùn)動數(shù)控和該平面運(yùn)動裝置在平面上的二維運(yùn)動數(shù)控，就可以進(jìn)行三軸運(yùn)動的數(shù)字化控制，形成三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床。這種三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，可以用于對現(xiàn)有單軸電火花加工機(jī)床進(jìn)行改造，將單軸數(shù)控變?yōu)槿S數(shù)控，使現(xiàn)有單軸機(jī)床存量具備三軸數(shù)控的功能，以方便操作并提供加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，也可以在現(xiàn)有單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的平面運(yùn)動裝置，制造出成本相對低廉的三軸數(shù)控電火花加工機(jī)床。
【附圖說明】
[0009]圖1是顯示平面運(yùn)動裝置與Z軸端部連接關(guān)系的示意圖；
[0010]圖2是顯示平面直線運(yùn)動模塊構(gòu)造的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參見圖1和圖2，本實(shí)用新型公開的平面運(yùn)動裝置適用于單軸電火花加工機(jī)床的三軸數(shù)控改造以及其他任意適宜的場合，其包括第一平面直線運(yùn)動模塊300和第二平面直線運(yùn)動模塊200，所述第一平面直線運(yùn)動模塊和第二平面直線運(yùn)動模塊可以采用基本構(gòu)造相同的平面直線運(yùn)動裝置，以簡化設(shè)計(jì)和制造成本并方便操作和維護(hù)，各所述平面直線運(yùn)動模塊均包括基體和能夠與所述基體相對平面直線運(yùn)動的活動部，所述活動部以允許其相對于基體平面直線運(yùn)動的活動連接方式與所述基體活動連接，所述活動連接方式可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述基體上設(shè)有用于驅(qū)動所述活動部直線運(yùn)動的伺服驅(qū)動裝置，所述伺服驅(qū)動裝置設(shè)有帶數(shù)控裝置的伺服電機(jī)20，所述伺服電機(jī)及其數(shù)控裝置可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述第一平面直線運(yùn)動模塊與所述第二平面直線運(yùn)動模塊異面垂直設(shè)置，所述第一平面直線運(yùn)動模塊的基體與所述第二平面直線運(yùn)動模塊的活動部固定連接。由此，通過第二平面直線運(yùn)動模塊可以帶動第一平面直線運(yùn)動模塊的基體在一個(gè)平面方向上直線運(yùn)動，而第一平面直線運(yùn)動模塊的活動部又可以相對于其基體在另一個(gè)平面方向上運(yùn)動，由此形成平面上的二維運(yùn)動。將這種平面運(yùn)動裝置安裝在單軸電火花加工機(jī)床的Z軸端部100，由Z軸端部實(shí)現(xiàn)在Z軸上的運(yùn)動，由此形成能夠在任意方向上移動的三維運(yùn)動方式，滿足了電火花加工機(jī)床對電極運(yùn)動的要求，而單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床的Z軸和平面直線運(yùn)動模塊的伺服電機(jī)都可以通過相應(yīng)的數(shù)控裝置進(jìn)行數(shù)字化控制，由此使單軸數(shù)控電火花加工機(jī)床變?yōu)槿S數(shù)控電火花加工機(jī)床。
[0012]優(yōu)選的，所述基體主要包括頂板17和分別固定連接在頂板前、后兩端的前端板18和后端板14 (以活動部的運(yùn)動方向?yàn)榍昂蠓较?，所述前、后端板從與頂板的連接處向下延伸，所述前、后端板分別通過相應(yīng)的軸承支承23、13有絲桿16，所述活動部主要包括螺母座15，根據(jù)總體構(gòu)造，所述螺母座的底部用于連接位于其下方的件11，以帶動位于其下方的件一同運(yùn)動，所述螺母座固定連接有螺母12，所述螺母旋接在所述絲桿上，所述伺服電機(jī)安裝在所述前端板的前側(cè)，所述伺服電機(jī)的輸出軸19通過聯(lián)軸器22連接所述絲桿。由此，通過伺服電機(jī)帶動絲桿旋轉(zhuǎn)，經(jīng)螺母將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為沿絲桿方向的直線運(yùn)動，帶動螺母座前后移動。
[0013]可選的，所述伺服電機(jī)可以設(shè)有減速器，也可以不設(shè)有減速器，可根據(jù)電機(jī)特定和控制需要依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)選定，當(dāng)設(shè)有減速器時(shí)，所述減速器構(gòu)成所述伺服電機(jī)的輸出軸。
[0014]優(yōu)選的，所述前、后端板上分別設(shè)有前、后限位開關(guān)，用于與所述活動部相配合，當(dāng)活動部移動到相應(yīng)位置時(shí)，通過限位開關(guān)形成限位信號，使伺服電機(jī)停止在該方向上的轉(zhuǎn)動，以避免碰撞損傷。所述限位開關(guān)可以時(shí)接觸開關(guān)，也可以接近開關(guān)等任意適宜形式。
[0015]優(yōu)選的，所述前端板上用于支承所述絲桿的軸承23為兩個(gè)背對背放置的角接觸球軸承，所述后端板上用于支承所述絲桿的軸承13為深溝球軸承，以優(yōu)化各方向上的負(fù)荷能力。
[0016]優(yōu)選的，所述前端板的前面固定安裝有中空的電機(jī)座21，所述伺服電機(jī)固定安裝在所述電機(jī)座的前側(cè)面上，所述絲桿的前端和所述伺服電機(jī)的輸出軸延伸到所述電機(jī)座內(nèi)，由此，所述聯(lián)軸器也位于所述電機(jī)座內(nèi)，不僅方便伺服電機(jī)的安裝，也方便聯(lián)軸器的布置。所述電機(jī)座可以采用任意適宜的形式，例如通過少于6個(gè)面的板連接成的不封閉的框架形式。
[0017]優(yōu)選的，所述第二平面直線運(yùn)動模塊位于所述第一平面直線運(yùn)動模塊的上方且設(shè)置方向與所述第一平面直線運(yùn)動模塊的設(shè)置方向垂直。由此便于優(yōu)化總體布局，也便于相互間的連接，簡化連接結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選的，所述第一平面直線運(yùn)動模塊的基體與所述第二平面直線運(yùn)動模塊的活動部固定連接的方式為所述第一平面直線運(yùn)動模塊的頂板固定連接在所述第二平面直線運(yùn)動模塊的螺母座的底部，例如通過螺絲緊固在第二平面直線運(yùn)動模塊的螺母座的底面上。
[0019]優(yōu)選的，所述第二平面直線運(yùn)動模塊的基體內(nèi)設(shè)有沿其活動部運(yùn)動方向的第二導(dǎo)軌，所述第一平面直線運(yùn)動模塊的頂板上面固定安裝有與所述第二導(dǎo)軌配合的第二滑塊，所述第二滑塊與所述第二導(dǎo)軌通過異形截面緊密吻合，所述第一滑塊與所述第一導(dǎo)軌相吻合的異形截面設(shè)有縮徑，所述第二滑塊的上部卡在該縮徑處，由此同時(shí)起到導(dǎo)向和承載重力的作用，所述異形截面的形狀可以采用任意能夠使第二滑塊的上部卡在其縮徑處的形狀。
[0020]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)軌的數(shù)量為兩個(gè)，分別位于所述第二平面直線運(yùn)動模塊的基體的左、右兩側(cè)，所述第二滑塊左右對稱分布，左、右每側(cè)的第二滑塊數(shù)量為兩個(gè)，位于同側(cè)的兩個(gè)第二滑塊前后分布，由此可明顯地增加相應(yīng)活動部直線運(yùn)動的穩(wěn)定性。
[0021]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)軌在垂