本发明涉及电火花加工设备领域。更具体地说，本发明涉及一种超精密电火花加工用运动台。
背景技术：
1、电火花加工是一种利用电能和热能对待加工工件进行加工的工艺，电火花加工相对于传统切削加工的区别在于，电火花加工时电火花工具电极与待加工工件并不接触，而是通过在电火花工具电机与待加工工件间不断产生脉冲性火花放电，利用放电时产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除下来，现有的电火花加工用运动平台多采用线轨支撑、伺服电机和丝杠方式驱动，其整体加工精度和支撑能力受限，随着工业生产的发展和科技的进步，高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高粘度和高纯度等高性能的新材料不断出现，这些高性能新材料的加工精度要求较高，其中，在超硬材料的切削加工，如硬质合金、淬火钢、聚晶金刚石的切削加工，超硬材料的工件质量较大，对加工运动平台的刚性及稳定性也要求较高，现有的电火花加工用运动平台多数采用数控机床，如公布号为cn116786919a_的发明专利中公开了一种电火花加工机床，其安装位均设有两个导轨，同一安装位的驱动组件滑动安装在两个导轨上，所述驱动组件包括电机和连接于电机转轴的丝杠杆螺母副，所述丝杠螺母副位滚珠丝杠装置，所公开的电火花加工机床采用线轨支撑、伺服电机和丝杆方式驱动，其整体加工精度和刚性难以应用到超精密度加工需求的超性能材料加工工艺中。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本发明还有一个目的是提供一种超精密电火花加工用运动台，其结合了气浮支撑、滑块支撑、小孔节流气膜支撑，提高了电火花加工用运动台的加工精度、刚度和稳定性，使得电火花加工工艺可以应用到超性能新材料的超精密加工中。
3、本发明还有一个目的是提供一种超精密电火花加工用运动台，其在水平基座上设置多个工作液槽，在龙门支架的横梁上设置了多个由z轴运动模块带动的电火花头，实现了电火花作业相同工序的同时加工、不同工序的渐次加工，提高了电火花超精密作业的效率。
4、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种超精密电火花加工用运动台，包括：
5、支架模块，支架模块，其包括水平设置的水平基座和设置在水平基座端部的龙门支架；
6、x轴运动模块，其包括设置在所述水平基座上的x轴基座、架设在所述x轴基座外侧的x轴滑台组件以及驱动所述x轴滑台组件沿x轴方向往复运动的x轴直线驱动组件；
7、y轴运动模块，其包括设置在所述x轴滑台组件上的y轴基座，架设在所述y轴基座外侧的y轴滑台组件以及驱动所述y轴滑台组件沿y轴方向往复运动的y轴直线驱动组件，所述y轴滑台组件上设有工作液槽；
8、z轴运动模块，其包括设置在所述龙门支架的横梁上的z轴基座，架设在所述z轴基座外侧的z轴滑台组件、驱动所述z轴滑动组件沿z轴方向往复运动的z轴直线驱动组件以及平衡z轴负载重力的一对气缸组件，所述z轴滑台组件上倒立侧挂有气浮转台，所述气浮转台的旋转台面上设有伸入所述工作液槽内的电火花头；
9、其中，所述x轴基座上沿x轴方向设有一对x轴气浮导轨，所述x轴滑台组件上设有与一对x轴气浮导轨适配的一对x轴气浮块组，任一x轴气浮块组包括正对所在侧x轴气浮导轨顶部设置的第一气浮块和正对所在侧x轴气浮导轨外侧面设置的第二气浮块。
10、优选的是，所述y轴基座上沿y轴方向设有一对y轴气浮导轨，所述y轴滑台组件上设有正对一对y轴气浮导轨外侧的一对y轴气浮块和设置在y轴滑台组件底部的小孔节流单元，所述y轴气浮块上设有连接至气源的进气孔和多个节流出气孔，任一节流出气孔的出气方向朝向所在侧y轴气浮导轨的外侧面，所述小孔节流单元与气源连通，且其出气方向朝向所在侧y轴气浮导轨的顶部。
11、优选的是，所述x轴滑台组件、y轴滑台组件和z轴滑台组件均包括：
12、安装底板，其上设有一对限制所述安装底板行程范围的防撞块；
13、一对预载板，其垂直向下设置于所述安装底板两侧，任一预载板上设有永磁铁；
14、一对挡板，其平行设置于一对预载板的外侧，其中一侧的预载板与挡板之间设置无尘拖链；
15、一对延伸板，其分别设置在所述安装底板的两侧，所述延伸板连接所在侧的预载板和挡板；
16、其中，所述x轴滑台组件的预载板沿x轴方向设置，y轴滑台组件的预载板沿y轴方向设置；所述x轴基座和所述y轴基座的底部均延伸出与一对预载板吸引连接的一对预载条；所述x轴基座和所述y轴基座上均设有与所述防撞块配合的限位块。
17、优选的是，所述x轴直线驱动组件、y轴直线驱动组件以及z轴直线驱动组件均包括直线驱动电机、光栅尺和以及与所述光栅尺配合的读数头，其中，x轴直线驱动组件的直线驱动电机，其定子设置在x轴基座上、动子设置在x轴滑台组件的安装底板底部；x轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在x轴基座和x轴滑台组件的安装板底部；y轴直线驱动组件的直线驱动电机，其定子设置在y轴基座上、动子设置在y轴滑台组件的安装底板底部；y轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在y轴基座和y轴滑台组件的安装板底部；z轴直线驱动电机，其定子设置在z轴基座上、动子设置在z轴滑台组件的安装底板底部，z轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在z轴基座和z轴滑台组件的安装板底部。
18、优选的是，所述x轴滑台组件、y轴滑台组件和z轴滑台组件两侧均设有与所在运动模块的滑台组件运动方向平行的风琴护罩组件，所述风琴护罩组件包括：
19、风琴护罩，其设置在所在模块的滑台组件两侧，且所述风琴护罩的伸缩方向与其所在模块的滑台组件运动方向一致；
20、端板，其设置在所述风琴护罩的自由端部；
21、一对护罩板，其设置在所述风琴护罩的底部并分别与一对预载条连接；
22、一对l型挡板，其水平板设置在一对护罩板上、竖直板分别抵住所述风琴护罩的两侧边缘。
23、优选的是，任一气缸组件包括：
24、气缸固定座，其设置在所述z轴滑台组件的侧面并与所述z轴基座一体设置；
25、气缸本体，其包括底部与所述z轴基座连接的气缸以及设置在气缸内的活塞杆，所述活塞杆穿过所述气缸固定座；
26、电磁锁紧器，其位于所述气缸和所述气缸固定座之间，所述电磁锁紧器套设在所述活塞杆上以在断电时抱死所述活塞杆；
27、气缸转接件，其一端与所述活塞杆的活动端连接，另一端与所述z轴滑台组件连接，以平衡z轴滑台组件及负载重力，同时带动所述z轴滑台组件沿z轴方向往复运动；
28、z轴无尘拖链，其设置z轴滑台组件的一侧。
29、优选的是，所述工作液槽底部通过螺钉设置在所述y轴滑台组件上，安装所述螺钉的螺孔顶部设有密封胶塞，所述工作液槽内设有工件固定装夹、底部设有排液管，所述水平基座上设有t型开槽，所述t型开槽尺寸足够所述排液管随x轴滑台组件和y轴滑台组件运动所需空间。
30、优选的是，所述水平基座上排列多个x轴运动模块，所述龙门支架的横梁上设有不大于所述x轴运动模块数量的z轴运动模块，所述z轴运动模块通过x0轴运动模块设置在所述龙门支架的横梁上，所述x0轴运动模块包括：
31、x0轴基座，其设置在所述龙门支架的横梁上或者与所述龙门支架的横梁一体设置，所述x0轴基座上沿x0轴方向设有一对x0轴直线导轨，x0轴与x轴平行设置；
32、x0轴滑台组件，其通过滑块与所述x0轴直线导轨连接，所述x0轴滑台组件包括多个x0轴负载板，相邻x0轴负载板之间设有x0轴转接板，所述x0轴负载板上设有z轴运动模块；
33、x0轴直线驱动电机，其动子设置在x0轴滑台组件上、定子设置在x0轴基座上；
34、x0位置反馈组件，其包括设置在x0轴滑台组件上的x0轴读数头和配合所述x0轴读数头使用的x0轴光栅尺，所述x0光栅尺设置在所述x0轴基座上；
35、x0轴无尘拖链，其通过拖链安装板安装在所述x0轴基座上方。
36、优选的是，所述x0轴滑台组件两侧设有沿x方向设置的x0轴风琴护罩，所述x0轴风琴护罩的端部设有x0轴端板。
37、优选的是，设置多个x轴运动模块时，所述龙门支架的中间设有支撑立柱。
38、本发明至少包括以下有益效果：
39、其一、本发明提供的超精密电火花加工用运动台采用xyzc四轴运动台，x轴、y轴和z轴运动模块均采用气浮支撑结构，直线驱动结构直接驱动，在降低电火花加工用运动台耗能的基础上，还能保证了电火花加工用运动台x轴、y轴和z轴的直线度0.5μm以内，x轴、y轴和z轴采用直线光栅反馈结构，保证了x轴、y轴和z轴的定位精度在0.3μm以内，从根本上提高了电火花加工用运动台的加工精密度，使得电火花加工工艺可以应用到超精密度加工需求的超性能材料加工生产中，c轴为气浮转台的旋转轴，c轴运动模块采用气浮支撑结构，力矩电机直接驱动，圆光栅位置反馈结构，保证了电火花加工工艺中对于细长孔的加工圆度以及加工孔轴线的直线度；
40、其二、本发明提供的超精密电火花加工用运动台的x轴运动模块采用两个方向的气浮块结构，提高x轴运动模块的刚性及稳定性，y轴运动模块结合了气浮块结构和小孔节流结构，提高了y轴运动模块的刚性及稳定性，克服了现有电火花加工用运动台刚度及稳定性不够的缺陷；
41、其三、本发明提供的超精密电火花加工用运动台的z轴运动模块采用直线电机驱动z轴滑台组件的往复运动，应用气缸来平衡负载重量，提高了z轴运动精度，且z轴运动模块增加了抱闸功能，防止突然断电时，z轴运动模块由于重力作用自由下落造成危险；
42、其四、本发明提供的超精密电火花加工用运动台的支架模块采用花岗石材质，克服了现有电火花机床锻造床身结构制造工艺复杂、成本高的缺陷，从根本了解决了电火花加工用运动台铸造工艺复杂、成本高的问题，花岗石材质的高刚性和无内应力的特性进一步保证了电火花加工用运动台的超精密度和高稳定性；
43、其五、本发明提供的超精密电火花加工用运动台的工作液槽采用花岗石材质制作而成，其固定安装面和工件安装面的平面度可加工到3μm以内，保证了工作液槽及工件装夹的安装精度；
44、其六、本发明提供的超精密电火花加工用运动台上可安装多个x轴运动模块、y轴运动模块和工作液槽，配合多个安装在x0轴上的多个z轴运动组件，多组电火花加工作业可同时进行同一工艺的步骤的加工，也可以进行不同工艺的连续作业，实现了电火花加工作业的流水线加工模式，提高了电火花加工作业的效率；
45、其七、本发明提供的超精密电火花加工用运动台首次将气浮转台结构应用到电火花加工工艺中，使得电火花头在高精度旋转的过程中向下加工，提高了对细长孔加工圆度和加工孔轴线的直线度，进一步保证了采用本发明所述运动台进行电火花加工的精密度。
46、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.超精密电火花加工用运动台，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述y轴基座上沿y轴方向设有一对y轴气浮导轨，所述y轴滑台组件上设有正对一对y轴气浮导轨外侧的一对y轴气浮块和设置在y轴滑台组件底部的小孔节流单元，所述y轴气浮块上设有连接至气源的进气孔和多个节流出气孔，任一节流出气孔的出气方向朝向所在侧y轴气浮导轨的外侧面，所述小孔节流单元与气源连通，且其出气方向朝向所在侧y轴气浮导轨的顶部。
3.如权利要求2所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述x轴滑台组件、y轴滑台组件和z轴滑台组件均包括：
4.如权利要求3所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述x轴直线驱动组件、y轴直线驱动组件以及z轴直线驱动组件均包括直线驱动电机、光栅尺和以及与所述光栅尺配合的读数头，其中，x轴直线驱动组件的直线驱动电机，其定子设置在x轴基座上、动子设置在x轴滑台组件的安装底板底部；x轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在x轴基座和x轴滑台组件的安装板底部；y轴直线驱动组件的直线驱动电机，其定子设置在y轴基座上、动子设置在y轴滑台组件的安装底板底部；y轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在y轴基座和y轴滑台组件的安装板底部；z轴直线驱动电机，其定子设置在z轴基座上、动子设置在z轴滑台组件的安装底板底部，z轴直线驱动组件的光栅尺和读数头分别设置在z轴基座和z轴滑台组件的安装板底部。
5.如权利要求4所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述x轴滑台组件、y轴滑台组件和z轴滑台组件两侧均设有与所在运动模块的滑台组件运动方向平行的风琴护罩组件，所述风琴护罩组件包括：
6.如权利要求5所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，任一气缸组件包括：
7.如权利要求6所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述工作液槽底部通过螺钉设置在所述y轴滑台组件上，安装所述螺钉的螺孔顶部设有密封胶塞，所述工作液槽内设有工件固定装夹、底部设有排液管，所述水平基座上设有t型开槽，所述t型开槽尺寸足够所述排液管随x轴滑台组件和y轴滑台组件运动所需空间。
8.如权利要求7所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述水平基座上排列多个x轴运动模块，所述龙门支架的横梁上设有不大于所述x轴运动模块数量的z轴运动模块，所述z轴运动模块通过x0轴运动模块设置在所述龙门支架的横梁上，所述x0轴运动模块包括：
9.如权利要求8所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，所述x0轴滑台组件两侧设有沿x方向设置的x0轴风琴护罩，所述x0轴风琴护罩的端部设有x0轴端板。
10.如权利要求8所述的超精密电火花加工用运动台，其特征在于，设置多个x轴运动模块时，所述龙门支架的中间设有支撑立柱。
