本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種進(jìn)給裝置及機(jī)床。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的磨床進(jìn)給裝置大多采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓柱形靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)向(或開式矩形靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)向)，或者直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線滾珠/滾柱導(dǎo)軌導(dǎo)向。上述圓柱靜壓導(dǎo)軌進(jìn)給裝置采用滑塊式承載方式，導(dǎo)軌大部分沒有靜壓支撐，導(dǎo)軌自身變形大剛性差；上述開式靜壓導(dǎo)軌進(jìn)給裝置豎直方向單方向承載，不能承受較大的傾覆力矩，穩(wěn)定性差；上述直線直線滾柱/滾珠導(dǎo)軌進(jìn)給裝置采用滾動(dòng)摩擦原理，并具有很大的預(yù)緊力，因此摩擦力較大并且不均勻。

因此，對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)給裝置進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種進(jìn)給裝置及機(jī)床。

第一方面，本發(fā)明提供一種進(jìn)給裝置，包括：進(jìn)給墊板、靜壓導(dǎo)軌、底座墊板、節(jié)流裝置和直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括直線電機(jī)初級(jí)線圈和直線電機(jī)次級(jí)線圈；

所述靜壓導(dǎo)軌包括進(jìn)給短導(dǎo)軌、固定長(zhǎng)導(dǎo)軌以及位于所述進(jìn)給短導(dǎo)軌上的油腔，所述油腔的出口伸向所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的表面，所述節(jié)流裝置連接所述油腔；所述進(jìn)給墊板、所述進(jìn)給短導(dǎo)軌和所述直線電機(jī)初級(jí)線圈固定連接，所述固定長(zhǎng)導(dǎo)軌、所述底座墊板和所述直線電機(jī)次級(jí)線圈固定連接，所述直線電機(jī)初級(jí)線圈和直線電機(jī)次級(jí)線圈分別安裝在所述進(jìn)給墊板上和所述底座墊板上，且所述直線電機(jī)初級(jí)線圈和直線電機(jī)次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)設(shè)置。

優(yōu)選的，還包括用于限制所述進(jìn)給裝置進(jìn)給的安全保護(hù)裝置。

優(yōu)選的，所述安全保護(hù)裝置包括：油缸和齒條；

所述油缸的活塞上設(shè)置有與所述齒條的齒配合的齒，所述油缸和齒條分別安裝在所述進(jìn)給墊板和所述底座墊板上，所述油缸和所述齒條同向?qū)?yīng)設(shè)置，所述節(jié)流裝置連接所述油缸的油腔。

優(yōu)選的，所述油缸和齒條均垂直于所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向。

優(yōu)選的，還包括光柵尺和光柵掃描元件；

所述光柵尺和光柵掃描元件分別安裝在所述進(jìn)給墊板和所述固定長(zhǎng)導(dǎo)軌上，所述光柵尺和光柵掃描元件均與所述進(jìn)給裝置的進(jìn)給方向同向且對(duì)應(yīng)設(shè)置。

優(yōu)選的，所述光柵尺和光柵掃描元件的安裝方向?yàn)槠叫杏谒鲞M(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向。

優(yōu)選的，在所述靜壓導(dǎo)軌的進(jìn)給短導(dǎo)軌和固定長(zhǎng)導(dǎo)軌上均設(shè)有所述油腔。

優(yōu)選的，在所述底座墊板上有一沿所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置的導(dǎo)向塊，在所述導(dǎo)向塊的上表面上設(shè)有定位凸臺(tái)，在所述進(jìn)給墊板的下表面上與所述定位凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有與所述定位凸臺(tái)配合的滑道。

第二方面，本發(fā)明還提供一種機(jī)床，包括所述的進(jìn)給裝置。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明進(jìn)給裝置采用閉式靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)向，導(dǎo)軌全面積接觸導(dǎo)軌自身剛度高、精度導(dǎo)向精度高，摩擦力較小且恒定；進(jìn)給裝置采用直線電機(jī)初級(jí)線圈與直線電機(jī)次級(jí)線圈組合驅(qū)動(dòng)，所述組合驅(qū)動(dòng)無機(jī)械接觸、響應(yīng)速度快、推力大。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種進(jìn)給裝置的主剖視圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種進(jìn)給裝置的靜壓導(dǎo)軌的導(dǎo)向垂直面的剖視圖；

圖3是油缸結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種進(jìn)給裝置的主剖視圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種進(jìn)給裝置的靜壓導(dǎo)軌的導(dǎo)向垂直面的剖視圖。

如圖1和圖2所示的一種進(jìn)給裝置，包括：進(jìn)給墊板1、靜壓導(dǎo)軌、節(jié)流裝置13、底座墊板4和直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括直線電機(jī)初級(jí)線圈5和直線電機(jī)次級(jí)線圈6；

所述靜壓導(dǎo)軌包括進(jìn)給短導(dǎo)軌2、固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3以及位于所述進(jìn)給短導(dǎo)軌2上的油腔，所述油腔的出口伸向所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的表面，所述節(jié)流裝置13連接所述油腔；所述進(jìn)給墊板1、所述進(jìn)給短導(dǎo)軌2和所述直線電機(jī)初級(jí)線圈5固定連接，所述固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3、所述底座墊板4和所述直線電機(jī)次級(jí)線圈6固定連接，所述直線電機(jī)初級(jí)線圈5和直線電機(jī)次級(jí)線圈6分別安裝在所述進(jìn)給墊板1上和所述底座墊板4上，且所述直線電機(jī)初級(jí)線圈5和直線電機(jī)次級(jí)線圈6對(duì)應(yīng)設(shè)置。

圖1中示出了三對(duì)進(jìn)給裝置用于為靜壓導(dǎo)軌供油的進(jìn)油口。

本發(fā)明的進(jìn)給裝置的摩擦力小，為了防止在斷油斷電的情況下進(jìn)給裝置由于慣性產(chǎn)生的誤動(dòng)作，還包括用于限制所述進(jìn)給裝置進(jìn)給的安全保護(hù)裝置。

如圖1和圖3所示，所述安全保護(hù)裝置可包括：油缸10和齒條9；

所述油缸10的活塞12上設(shè)置有與所述齒條9的齒配合的齒，所述油缸10和齒條9分別安裝在所述進(jìn)給墊板1和所述底座墊板4上，所述油缸10和所述齒條9同向?qū)?yīng)設(shè)置，所述節(jié)流裝置連接所述油缸10的油腔。

正常工作時(shí)，節(jié)流裝置給油缸10的油腔供油，彈簧11處于壓縮狀態(tài)，在斷電斷油時(shí)，彈簧11伸張，油缸10的活塞12在彈簧11的作用下被頂出與齒條9嚙合，利用機(jī)械自鎖原理鎖住進(jìn)給裝置，作為進(jìn)給裝置的安全保護(hù)裝置。

所述油缸10和齒條9均垂直于所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向。

保護(hù)裝置可以使進(jìn)給裝置在斷電、斷油情況下不撞刀和保護(hù)導(dǎo)軌不被損壞。利用機(jī)械自鎖原理自鎖的好處是：彈簧不要求很大的力，只要能復(fù)位就可以，并且自鎖可靠。

作為一種優(yōu)選實(shí)施例，還包括光柵尺7和光柵掃描元件8；

所述光柵尺7和光柵掃描元件8分別安裝在所述進(jìn)給墊板1和所述固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3上，所述光柵尺7和光柵掃描元件8均與所述進(jìn)給裝置的進(jìn)給方向同向且對(duì)應(yīng)設(shè)置。

所述光柵尺7和光柵掃描元件8的安裝方向?yàn)槠叫杏谒鲞M(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向。光柵尺可以理解為利用光的干涉的尺子，度很高，柵距就相當(dāng)于尺子的刻度，柵距一般是幾μm的距離，所以測(cè)量精度很高。

所述光柵尺7與光柵掃描元件8具有較高分辨率和精度，其原理是利用精細(xì)光柵的衍射和干涉形成位置測(cè)量移動(dòng)量信號(hào)，在任何測(cè)量位置處，信號(hào)周期的位置誤差不超過信號(hào)周期(20μm)的±2％。因此，光柵尺7可確保進(jìn)給裝置有較高的定位精度、重復(fù)定位精度與反差值。

在所述靜壓導(dǎo)軌的進(jìn)給短導(dǎo)軌2和固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3上均設(shè)有所述油腔。形成閉式靜壓導(dǎo)軌。之所以形成閉式而不是開式靜壓導(dǎo)軌，是因?yàn)殚_式靜壓導(dǎo)軌不能承受像上的力和傾覆力矩，當(dāng)有很大像上的力或傾覆力矩的情況，開式靜壓導(dǎo)軌就不穩(wěn)定了，甚至可能會(huì)翻，閉式靜壓導(dǎo)軌可以承受除了運(yùn)動(dòng)方向之外的各方向的力。

在所述底座墊板上有一沿所述進(jìn)給短導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置的導(dǎo)向塊，在所述導(dǎo)向塊的上表面上設(shè)有定位凸臺(tái)，在所述進(jìn)給墊板的下表面上與所述定位凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有與所述定位凸臺(tái)配合的滑道。該裝置可以起到定位導(dǎo)向的作用。

由上述結(jié)構(gòu)可見，所述進(jìn)給墊板1、底座墊板4、進(jìn)給短導(dǎo)軌2、固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3組成了閉式“反品”形全面積接觸靜壓導(dǎo)軌(如圖2所示)，所述靜壓導(dǎo)軌起到導(dǎo)向作用，限制除了進(jìn)給自由度之外的其他5個(gè)自由度。

本發(fā)明進(jìn)給裝置采用閉式靜壓導(dǎo)軌，尤其是“反品”形靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)向，所述靜壓導(dǎo)軌有三個(gè)矩形導(dǎo)向塊，采用集中節(jié)流控制，導(dǎo)軌全面積接觸導(dǎo)軌自身剛度高、精度導(dǎo)向精度高，摩擦力較小且恒定；進(jìn)給裝置采用直線電機(jī)初級(jí)線圈5與直線電機(jī)次級(jí)線圈6組合驅(qū)動(dòng)，所述組合驅(qū)動(dòng)無機(jī)械接觸、響應(yīng)速度快、推力大；進(jìn)給裝置為閉環(huán)控制系統(tǒng)(閉式靜壓導(dǎo)軌)，反饋裝置采用光柵尺7、光柵掃描元件8，大大提高了進(jìn)給裝置的定位精度、重復(fù)定位精度及反差值；進(jìn)給裝置的設(shè)有斷電斷油保護(hù)裝置，所述裝置基于機(jī)械自鎖原理在突然斷電及斷油情況下自動(dòng)鎖緊進(jìn)給裝置。

本發(fā)明進(jìn)給裝置的工作原理為：

需要工作時(shí)，給直線電機(jī)供電，直線電機(jī)初級(jí)線圈5和直線電機(jī)次級(jí)線圈6產(chǎn)生磁場(chǎng)力，驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)初級(jí)線圈5運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)進(jìn)給墊板1和進(jìn)給短導(dǎo)軌2運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給；在該過程中，節(jié)流裝置供油給所述靜壓導(dǎo)軌的油腔，使進(jìn)給短導(dǎo)軌2和固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3之間、進(jìn)給墊板1下側(cè)與固定長(zhǎng)導(dǎo)軌3上側(cè)，進(jìn)給短導(dǎo)軌2側(cè)面與底座墊板4側(cè)面之間形成液體摩擦狀態(tài)，摩擦力較小且恒定。

所述的進(jìn)給裝置是采用閉式“反品”形全面積靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)向支撐，直線電機(jī)初級(jí)線圈5與直線電機(jī)次級(jí)線圈6組合驅(qū)動(dòng)，光柵尺7、光柵掃描元件8定位反饋，確保進(jìn)給裝置定位精確且不受溫度影響。

本發(fā)明進(jìn)給裝置可以為外圓磨床的進(jìn)給裝置。

本發(fā)明還提供了一種機(jī)床，包括所述的進(jìn)給裝置。

由于上述已經(jīng)介紹了進(jìn)給裝置，請(qǐng)參照前述的進(jìn)給裝置的描述，此處對(duì)機(jī)床不再贅述。

應(yīng)當(dāng)注意的是，在本發(fā)明的裝置的各個(gè)部件中，根據(jù)其要實(shí)現(xiàn)的功能而對(duì)其中的部件進(jìn)行了邏輯劃分，但是，本發(fā)明不受限于此，可以根據(jù)需要對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行重新劃分或者組合，例如，可以將一些部件組合為單個(gè)部件，或者可以將一些部件進(jìn)一步分解為更多的子部件。以上實(shí)施方式僅適于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。