1.一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,包括伺服电机(1)、丝杠螺母组件(2)、静压支撑组件(3)、工作台(4)、宏位移检测单元(5)、微位移检测单元(6)和控制系统(7);其中,静压支撑组件(3)包括芯轴单元(31)、外套单元(32)、油垫单元(33),芯轴单元(31)包括芯轴连接板(311)、芯轴(312),外套单元(32)包括外套连接板(321)、外套壁(322)、外套腔(323),油垫单元(33)包括柱状体(331)和油垫连接板(332);
芯轴(312)外圆柱面上沿圆周方向均布设置4个圆形腔(313),外套壁(322)上沿圆周方向均布设置4个通孔(324);芯轴(312)装配进外套腔(323)内,4个圆形腔(313)与4个通孔(324)的位置相对应;4个油垫单元(33)的柱状体(331)穿过通孔(324)装配进圆形腔(313);
柱状体(331)的端面(333)与圆形腔(313)的底面(314)之间形成油垫间隙(317);端面(333)上进一步设置静压油腔(334),静压油腔(334)内部充满压力油,压力油起到静压支撑的作用,通过控制4个油垫单元(33)的静压油腔(334)的压力大小,可以控制4个油垫间隙(317)的大小,起到了微调芯轴单元(31)与外套单元(32)之间相对位置的作用,也就是微运动;
通过在所述油垫连接板(332)与所述外套壁(322)之间加装垫片的方式,来调节所述油垫间隙(317)的初始值,也就是调节微运动的行程;
丝杠螺母组件(2)包括丝杠(21)、螺母(22)和螺母座(23);所述伺服电机(1)通过联轴器连接所述丝杠(21),带动所述丝杠(21)转动,所述丝杠(21)进而带动所述螺母(22)平动;
所述宏位移检测单元(5)位于床身上,用来检测所述工作台(4)的位移,作为宏运动的反馈信号;所述微位移检测单元(6)位于所述工作台(4)上,用来检测芯轴单元(31)与外套单元(32)之间的相对位移量,作为微运动的反馈信号。
2.根据权利要求1所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,所述芯轴(312)与所述外套腔(323)之间留有较大间隙,以保证在微运动的行程范围内两者不接触;
所述柱状体(331)与所述圆形腔(313)之间为间隙配合,保证两者之间可以自由移动。
3.根据权利要求1所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,所述芯轴连接板(311)位于所述芯轴(312)的端部,所述外套连接板(321)位于所述外套壁(322)的端部,所述油垫连接板(332)位于所述柱状体(331)的端部;螺母(22)与螺母座(23)通过螺栓连接,螺母座(23)与芯轴连接板(311)通过螺栓连接,油垫连接板(332)与外套壁(322)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,所述油垫单元(33)内设有进油通道(335),连接所述静压油腔(334)与进油孔(336);所述芯轴(312)上的圆形腔(313)外围设置多个半圆孔(315),半圆孔(315)进一步连接第一回油孔(316);所述外套腔(323)底部设置第二回油孔(325);所述芯轴(312)与外套腔(323)装配之后,外套腔(323)底部形成回油腔(318);所述工作台(4)上设置有回油槽(41)。
5.根据权利要求1所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,通过电液伺服阀或者主动控制节流器来控制流入所述静压油腔(334)的液压油流量,来控制所述静压油腔(334)的油液压力。
6.根据权利要求1所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,所述控制系统(7)包括控制器(71)、伺服电机驱动器(72)、电液驱动器(73)。
7.根据权利要求1或6所述的一种静压支撑宏微双驱动进给系统,其特征在于,所述宏位移检测单元(5)和微位移检测单元(6)反馈位移信号到控制器(71),控制器(71)经过计算分别向伺服电机驱动器(72)和电液驱动器(73)发出运动指令,由伺服电机驱动器(72)控制所述伺服电机(1)转动,经过所述丝杠螺母组件(2)的传动,带动工作台(4)运动,所述宏位移检测单元(5)进一步检测工作台(4)的位移量,形成宏运动的闭环控制;由所述电液驱动器(73)控制电液伺服阀或者主动控制节流器,来调节流入所述静压油腔(334)的液压油流量,进而改变静压油腔(334)的油液压力,进而控制静压支撑的作用力,通过作用力的大小变化来调节所述油垫间隙(317)的大小,微调所述芯轴单元(31)与外套单元(32)之间的相对位移,所述微位移检测单元(6)进一步检测此相对位移量,形成微运动的闭环控制。