一种基于液体静压润滑的移动回转装置的制作方法

1.本发明涉及精密加工设备技术领域，具体涉及一种基于液体静压润滑的移动回转装置。


背景技术：

2.随着信息化时代的到来，超精密加工技术的发展需求也越来越迫切，对超精密加工的要求已经从过去的追求高精度转变为加工高精度的复杂形状零件，如加工非球面光学透镜和具有微结构特点的、非回转对称的复杂自由曲面光学元件，从而为光电信息产业提供质优价廉的光电信息技术和光通讯中不可缺少的关键元件。这就对超精密机床的性能提出了更高的要求，如传统的三轴超精密车床需要搭载回转工作台、垂直轴或快刀/慢刀伺服系统等等。
3.目前国内外超精密机床普遍使用部件拼接的形式，将回转部件直接安装在水平导轨的工作台面上，这种结构主要存在以下几个方面的问题：(1)回转部件的台面较高，水平移动部件运动带来的台面晃动量大，加工时切削力产生的力矩较大；(2)水平导轨变宽后，导致水平移动部件台面受液压油挤压作用产生的变形量较大。所带来的问题就是超精密机床加工过程的不稳定和机床精度的降低；(3)水平移动部件更换节流器需要整体重新拆装，节流器更换方式繁琐；(4)回转部件内部结构紧凑导致回油不畅，进而影响其正常工作。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种基于液体静压润滑的移动回转装置，可以应对现有技术中回转装置因为溜板变形带来的精度降低的问题。
5.为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明提供了一种基于液体静压润滑的移动回转装置，所述移动回转装置包括：端板，所述端板包括有第一端板和第二端板，所述第一端板包括有分别固接在所述第二端板两端的两块端板，所述第二端板固接在所述第一端板两端板的一端；移动组件，所述移动组件嵌置在所述第一端板和第二端板围成的空间内；以及回转组件，所述回转组件部分嵌入所述移动组件中设置；其中，所述移动组件包括：溜板，其上具有供所述回转组件嵌入的通孔，所述溜板内设置有供油通道；风琴罩，所述风琴罩包括有第一风琴罩和第二风琴罩，所述第一风琴罩、第二风琴罩的一端分别和所述溜板移动轨迹上的两端固定，所述第一风琴罩、第二风琴罩的另一端分别和所述第一端板的两端板固定；止推板，设置在所述溜板的下方，所述止推板包括有第一止推板至第五止推板的五块止推板，所述第一止推板和所述第二止推板分别位于所述溜板下方的非移动轨迹上的两端，所述第三止推板和所述第四止推板分别固定在所述第一止推板、第二止推板的下方，所述第五止推板固接在所述第三止推板、第四止推板的下方；挡板，固接在所述第五止推板上；导轨块，所述导轨块和所述溜板固定连接，所述导轨块包括有夹置在所述第一止推板、第三止推板、第五止推板以及所述挡板之间的第一导轨块和夹置在所述第二止推板、第四止推板、第五止推板中的第二导轨块，所述第一导轨块在
与止推板、挡板抵靠的端面上均设置有油腔，所述第二导轨块和所述第二止推板和第五止推板抵靠的端面上设置有油腔，所述供油通道经过所述溜板进入所述导轨块并和所述油腔连通。
6.在一实施例中，所述油腔分布在所述导轨块的两端。
7.在一实施例中，所述溜板中的供油通道安装有节流器。
8.在一实施例中，所述供油通道包括有和所述第一导轨块连通的第一供油通道以及和所述第二导轨块连通的第二供油通道。
9.在一实施例中，所述第一供油通道中安装有空位堵头。
10.在一实施例中，所述移动组件和所述第二端板之间形成容纳腔，所述容纳腔内固定有所述移动组件移动的电性元件。
11.在一实施例中，所述第二端板包括有侧板及固接在所述侧板上下两端的上板和下板，所述上板的宽度大于所述下板的宽度，所述上板靠近所述移动组件的一端覆盖在所述溜板的上表面，所述上板的下表面设置有溜板连接板，所述溜板连接板和所述溜板的一端固定。
12.在一实施例中，所述回转组件包括：法兰座，部分嵌入所述通孔内，所述法兰座和所述溜板的上表面固定，所述法兰座内设置有第三供油通道；工作台面，可转动的设置在所述法兰座上表面；电机组件，设置在所述挡板和所述第二导轨块之间；双向止推板，嵌套在所述法兰座的内侧壁；液浮主轴，嵌套在所述双向止推板的内侧壁；上止推板，所述上止推板的一端和所述工作台面固接，所述上止推板的另一端和所述液浮主轴固接；下止推板，所述下止推板的一端和所述液浮主轴固定连接，所述下止推板的另一端和所述电机组件固定，其中，所述工作台面、上止推板、液浮主轴、下止推板、电机组件从上到下依次同轴安装，所述双向止推板抵靠所述上止推板、下止推板以及液浮主轴的端面上均设置有油腔，所述第三供油通道经过所述法兰座进入所述双向止推板和所述油腔连通。
13.在一实施例中，所述双向止推板内的第三供油通道安装有节流器。
14.在一实施例中，所述双向止推板内开设有和所述第三供油通道对应的回油孔。
15.与现有技术相比，本发明所述移动回转装置，具有以下优点：本发明提供了一种基于液体静压润滑的高精度移动回转装置，该装置具有高精度的水平移动和回转运动功能，整体高度较低，内部结构更加紧凑，工作时更加稳定，此外，本装置改进了水平移动组件的内部受力结构，平衡了导轨块的压力，消除了溜板的变形，可以将变形控制在2～3um内，进而提高了装置的精度，并更改了水平移动组件节流器的安装位置和内部供油回路，方便了节流器的更换，通过将回转组件的回油形式合并到导轨的回油系统中，解决了其回油不畅的问题。
附图说明
16.图1显示为本发明移动回转装置的结构示意图。
17.图2显示为发明溜板的结构示意图。
18.图3显示为本发明的侧视图。
19.图4显示为本发明移动组件a-a面的剖面图。
20.图5显示为本发明第一导轨块的结构示意图。
21.图6显示为本发明第二端板的结构示意图。
22.图7显示为发明第一供油通道、第二供油通道在溜板中的结构示意图。
23.图8显示为本发明回转组件a-a面的剖面图。
具体实施方式
24.请参阅图1至图8，以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
25.如图1所示，本发明提供了一种基于液体静压润滑的移动回转装置，所述移动回转装置可以是应用在超精密加工行业，装置在能够执行高精度水平移动和回转动作的同时，降低了回转部件工作台面的高度，提高了装置的工作稳定性，通过改进移动部件内部结构减小了自身受液压油作用导致的变形量，提高了装置的精度，此外，本装置的节流器更换形式更加简便，回油也更加顺畅。
26.如图1所示，本发明所述移动回转装置整体可以包括有端板(3a、3b、4)、移动组件1以及回转组件2，所述回转组件2可以部分嵌置在所述移动组件1内。
27.如图1所示，进一步的，所述端板(3a、3b、4)可以包括有第一端板(3a、3b)、第二端板4，所述第一端板(3a、3b)包括有分别固接在所述第二端板4两端的两块端板，所述第二端板4固接在所述第一端板(3a、3b)两端板的一端，所述移动组件1可以整体嵌置入所述第一端板(3a、3b)、第二端板4围成的空间内，所述端板(3a、3b、4)围成的空间可以是立方体结构。
28.如图1所示，具体的，所述移动组件1可以是水平移动组件1，所述移动组件1包括有溜板12，所述溜板12可以在一平面上来回的做往复的直线运动，所述水平移动组件1可以包括有风琴罩(11a、11b)，所述风琴罩(11a、11b)可以包括有第一风琴罩11a和第二风琴罩11b，所述风琴罩(11a、11b)的一端可以和所述溜板12移动轨迹上的两端固定，所述风琴罩(11a、11b)可以为所述溜板12进行直线位移提供缓冲保护。
29.如图2所示，所述溜板12上可以开设有通孔121，所述通孔121可以使得将所述回转组件2嵌入所述移动组件1中。
30.如图4所示，进一步的，所述溜板12的一侧面下方可以设置有止推板，所述止推板可以包括有第一止推板13a和第二止推板13b，所述第一止推板13a和所述第二止推板13b分别设置在所述溜板下方非移动轨迹的两端，所述止推板还包括有第三止推板13c和第四止推板13d，所述第三止推板13c和所述第四止推板13d可以分别位于所述第一止推板13a、第二止推板13b的下方并设置在所述溜板12的两端，所述止推板还可以包括有第五止推板13e，所述第五止推板13e设置在所述第三、第四止推板(13c、13d)的下方，具体的，所述第一止推板13a和所述第三止推板13c、第五止推板13e可以固定在一起，所述第二止推板13b和所述第四止推板13d、第五止推板13e可以固定在一起，所述固定可以是采用螺钉固定。
31.如图4所示，所述移动组件1包括有挡板15，所述挡板15可以固定在所述第五止推板13e上，所述固定也可以是螺钉固定。
32.如图4所示，所述移动组件还包括有导轨块(14a、14b)，所述导轨块(14a、14b)可以
和所述溜板12固定连接，所述固定可以是螺钉固定，所述导轨块(14a、14b)可以被所述溜板12带动进行水平的往复运动，所述导轨块(14a、14b)可以包括有第一导轨块14a、第二导轨块14b，所述第一导轨块14a可以可以夹置在所述第一止推板13a、第三止推板13c、第五止推板13e以及所述挡板15中，所述第二导轨块14b可以夹置在所述第二止推板13b、第四止推板13d以及第五止推板13e中。
33.如图4所示，进一步的，所述第一导轨块14a在和所述第一止推板13a、第三止推板13c、第五止推板13e以及所述挡板15之间抵靠的端面上均设置有液压油腔s，所述第二导轨块14b和所述第二止推板13b、第五止推板13e抵靠的端面上也都设置有液压油腔s.
34.如图5所示，以第一导轨块14a为例，所述液压油腔s可以是分布在所述第一导轨块14a两端的两组液压油腔(s1、s2)。
35.如图4和图6所示，进一步的，所述第二端板4可以和所述移动组件1之间形成容纳腔，所述第二端板4可以包括有侧板143以及固接在所述侧板143上下两端的上板141和下板142，所述上板141的宽度可以大于所述下板142的宽度，所述上板141的一端可以覆盖在所述溜板12的上表面，所述容纳腔中可以设置有电性元件19，具体的，所述容纳腔中可以设置有电机192，所述电机192可以是直线电机192，为了便于安装固定所述电机192，所述容纳腔中还设置有电机定子连接板191，所述电机定子连接板191固定在所述第三止推板13c的一侧面上，所述容纳腔中设置有电机线圈连接板193，所述电机线圈连接板193固定在所述溜板12的一侧，所述电机定子连接板191和所述电机线圈连接板193可以分别用于固定所述直线电机192的定子和转子，所述容纳腔中还设置有读数头195、读数头支架194以及直线光栅尺196、光栅尺支架197，所述读数头支架194和所述电机线圈连接板193固定连接，例如螺钉固定连接，所述光栅尺支架197可以和所述第一止推板13a固定连接，所述读数头支架194和所述光栅尺支架197可以分别用于固定所述读数头195、直线光栅尺196。所述容纳腔中还可以设置有溜板连接板18，所述溜板连接板18的一端可以和所述溜板12固定连接且位于所述第二端板4上板141的下方，所述溜板连接板18可以用以固定并收集所述电性元件19的导线。
36.如图4所示，本发明所述移动组件1中包括有供油通道(16、17)，所述供油通道(16、17)的一端可以设置在所述溜板12内，所述供油通道(16、17)的另一端可以经过所述导轨块(14a、14b)和所述油腔s连通，所述供油通道(16、17)可以包括有第一供油通道16以及第二供油通道17，所述第一供油通道16可将液压油送入所述第一导轨块14a的油腔s中，所述第二供油通道17可以将所述液压油送到所述第二导轨块14b的油腔s中，所述第一供油通道16中和所述第二供油通道17中均可以包括对应导轨块油腔数量的通道数目，例如，所述第一导轨块14a上两端包括有四个端面上的液压油腔s，就可以设置有四条第一供油通道16，所述第二导轨块14b上的两端包括有2个端面上的液压油腔s，就可以设置有两条第二供油通道17。
37.如图1和图4所示，具体的，本发明所述第一供油通道16可以通过所述溜板12上的第一进油孔进油164，所述第二供油通道17可以通过所述溜板12上的第二进油孔进油171。进一步的，所述供油通道(16、17)在所述溜板12和所述导轨块(14a、14b)的连通处设置有密封圈(163、173)。
38.如图4所示，进一步的，所述第一供油通道16的在所述溜板12内的一端可以螺旋设
置有空位堵头161，所述供油通道(16、17)中还设置有节流器(162、172)，所述节流器(162、172)可以螺旋在安装在所述溜板12中的供油通道(16、17)中，本发明将所述节流器(162、172)设置在所述溜板12中，这样可以在不拆装移动组件1的情况下，方便快捷地更换节流器(162、172)，避免了拆装节流器(162、172)对所述移动回转装置精度的影响。
39.如图7所示，所述第一供油通道16中液压油可以从第一进油孔164进入，经过一供油管165在所述溜板12中回转后往下为所述第一导轨块14a供油，所述空位堵头161可以封闭好所述第一供油通道16的一端。所述第二供油通道17中的液压油可以从所述第二进油孔171进入以完成对所述第二导轨块14b的供油。
40.另一方面，如图2和图8所示，本发明还包括有回转组件2，所述回转组件2可以通过所述溜板12上的通孔121部分嵌入所述移动组件1中，所述回转组件2可以包括有法兰座21，所述法兰座21可以固定在所述溜板12凸起的台阶面上。
41.如图8所示，进一步的，所述回转组件2包括有工作台面22，所述工作台面22可转动的设置在所述法兰座21上。
42.如图8所示，进一步的，所述回转组件1包括有用于驱动所述工作台面22回转的电机组件25，所述电机组件25设置在所述挡板15和所述第二导轨块14b之间，所述电机组件25包括有电机251、电机定子座252、电机转子座253、转子锁紧块254、定子锁紧块255，所述定子锁紧块255套装在所述电机定子座253的内表面，用于锁紧电机251。所述转子锁紧块254也可以套装在所述电机转子座253的内表面，用于锁紧所述电机251。所述电机定子座252的一端可以与所述法兰座21固定连接。
43.如图8所示，进一步的，所述回转组件2包括有止推板，所述止推板包括有双向止推板23b，所述双向止推板23b可以嵌套在所述法兰座21的内侧壁，所述双向止推板23b和所述法兰座21之间可以设置有密封圈o，所述止推板还包括有设置在所述双向止推板23b两侧的上止推板23a和下止推板23c，所述上止推板23a的一侧靠近所述工作台面22设置并可以和所述工作台面22螺钉连接，所述下止推板23c的一侧靠近所述电机组件25设置，进一步，所述下止推板23c和所述电机转子座253固定连接。
44.如图8所示，进一步的，所述回转组件2包括有液浮主轴24，所述液浮主轴24可以嵌套在所述双向止推板23b的内侧壁，所述上止推板23a、下止推板23c以及所述液浮主轴24可以固定连接。
45.如图8所示，此外，所述回转组件2中也可以包括有第三供油通道26，所述第三供油通道26可以是在所述双向止推板23b内间隔一定角度设置的多个第三供油通道26，所述角度可以是90
°
，所述双向止推板23b内可以设置有和所述多个第三供油通道26对应的多个回油孔264，所述第三供油通道26的一端可以设置在所述法兰座21内，例如所述第三供油通道26的进油孔可以设置在所述法兰座21的外侧壁上，所述法兰座21的内侧壁上还可以开设有进油槽261，所述第三供油通道26的另一端可以设置在所述双向止推板23b内，所述双向止推板23b和所述上止推板23a、下止推板23c以及所述液浮主轴24抵靠的端面上可以设置有油腔s，所述回转组件2也包括有节流器262，所述节流器262可以过盈安装在所述双向止推板23b内的第三供油通道26中，所述回转组件1包括有挡油圈27，所述挡油圈27可以通过螺钉安装在下止推板23c的侧面，用于防止液压油流入电机组件25中。
46.如图8所示，具体的，所述工作台面22、上止推板23b、液浮主轴24、下止推板23c、电
机组件25从上到下依次同轴固定安装。
47.下面通过对本发明的工作原理进行阐述来进一步解释本发明。
48.如图1和图4所示，在水平移动组件1中，液压油首先通过进油口(171，164)、节流器(162，172)进入所述第一供油通道16和第二供油通道17中并充满相应的液压油腔s，并在导轨块(14a,14b)与各止推板配合面之间的间隙中形成液体静压油膜；进而使得导轨块(14a,14b)被静压油膜支撑起，带动固定连接在导轨块(14a,14b)上的溜板12；液压油回油分别经回油槽c流入到第五止推板13e的底面凹槽，经收集后经流出到回油箱。
49.如图8所示，在回转组件2中，液压油首先通过法兰座21的进油孔依次通过进油槽261、节流器262并充满相应的液压油腔s，并在双向止推板23b与液浮主轴24、上、下止推板(23a,23c)配合面之间的间隙中形成液体静压油膜，进而使得液浮主轴24、上、下止推板(23a,23c)被静压油膜支撑起，带动固定连接在其上的工作台面22，液压油回油分别经回油槽263流入到回油孔264，汇入到下止推板23c的底面凹槽，经收集后经流出到回油箱。
50.因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。