CN102019468B - 高精度重载静压数控回转工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度重载静压数控回转工作台，其设有回转工作台，特征在于设有工作台底座、静压导轨板、静压锥环、驱动齿圈、减速箱和伺服电机，工作台底座上端设有凸台，两侧分别设有减速箱，凸台周边设有环形凹槽，环形凹槽内设有静压导轨板，回转工作台下端设有导轨面，中心孔下端设有锥形孔，回转工作台经导轨面与工作台底座上设有的静压导轨板相接触，静压锥环下端设有凹槽，静压锥环经凹槽与工作台底座上端的凸台相套合并经螺栓固定在凸台上，静压锥环与回转工作台下端设有的锥形孔相配合定位，静压锥环的锥形面上设有油腔，回转工作台外圆设有驱动齿圈，减速箱输出齿轮与驱动齿圈相啮合，输出端与伺服电机相连接，回转工作台结构简单，加工、装配工艺性好，可满足大模数、大直径齿圈的加工精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体地说是一种主要用于大模数、大直径重型齿圈加工的大型数控滚齿机用高精度重载数控回转工作台。
背景技术
在已有技术中，工作台的径向定位方式为圆柱或圆锥静压面，静压面及静压油腔需要在铸件材料上加工而成，加工后需要与工作台圆柱或圆锥面进行配研，刮削配合的要求较高，工艺难度较大，刮削工作量大，装配周期长，效率低；对铸件材料的要求也相应较高，且维修困难。对于大型滚齿机的制作周期和成本都是不经济的。
在已有技术中，大型滚齿机的回转工作台采用大功率直流电机驱动传动杠将运动传递到主传动箱，带动分度蜗轮、蜗杆副来驱动工作台，直流电机调速范围小，传动系统传动链太长，对分度蜗轮、蜗杆副的加工精度要求较高，蜗轮、蜗杆副的间隙调整复杂，对回转工作台整体精度影响较大，机床用滚刀法加工，加工工件精度为7级（直径为5米以下齿圈），用单齿分度法加工，工件精度为8级（直径为5米齿圈），无法满足核电、矿山、重型机械行业产品规格不断加大升级对大模数、大直径齿圈的加工精度要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足之处，从而提供一种结构简单，加工、装配工艺难度较小，成本相对较低，精度较高，可以满足大模数、大直径齿圈的加工精度要求的大型数控滚齿机用高精度重载数控回转工作台。
一种高精度重载静压数控回转工作台，设有回转工作台，其特征在于设有工作台底座、静压导轨板、静压锥环、驱动齿圈、减速箱和伺服电机，工作台底座上端设有凸台，两侧分别设有减速箱，凸台周边设有环形凹槽，环形凹槽内设有静压导轨板，回转工作台下端设有导轨面，中心孔下端设有锥形孔，回转工作台经导轨面与工作台底座上设有的静压导轨板相接触，使回转工作台可以绕工作台底座中心轴线旋转，静压锥环呈倒锥台形，静压锥环下端设有凹槽，静压锥环经凹槽与工作台底座上端的凸台相套合并经螺栓固定在凸台上，静压锥环与回转工作台下端设有的锥形孔相配合定位，以利于回转工作台的径向、轴向定位，静压锥环的锥形面上设有油腔，回转工作台外圆设有驱动齿圈，减速箱输出齿轮与驱动齿圈相啮合，输出端与伺服电机相连接。
本发明可在工作台底座和静压锥环之间设有调整垫片，以利于通过配磨调整垫片使静压锥环与回转工作台内锥面的间隙达到设计要求值。
本发明中的回转工作台的锥形孔表面由摩力克导轨涂敷料通过刮抹、浇铸或注射方法获得，结构简单，工艺性好，维修方便快捷。
本发明中的回转工作台设有滚刀法加工和单分度加工两种控制模式，滚刀法加工时伺服电机驱动采用多电机主从控制，这样可叠加所有电机的功率，通过该套系统，可控制回转工作台的转速从零到最大速度而不需要机械换档齿轮机构；单分度加工时伺服电机驱动采用电子预加载消除齿轮传动间隙，实现数控旋转C轴。
本发明的有益效果是：回转工作台结构简单，加工、装配工艺性好，工作台驱动采用多电机主从控制及电子预加载控制，可以实现工作台的转速从零到最大速度而不需要机械换档齿轮机构，采用电子预加载消除齿轮传动间隙，实现数控旋转C轴，可以满足大模数、大直径齿圈的加工精度要求的大型数控滚齿机用高精度重载数控回转。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图的结构示意图。
图3是图2的C的放大图的结构示意图。
图中标记：工作台底座1、回转工作台2、静压锥环3、驱动齿圈4、减速箱5、伺服电机6、调整垫片7、静压导轨板8、静压圆锥面9、凸台10、环形凹槽11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
一种高精度重载静压数控回转工作台，设有回转工作台2，其特征在于设有工作台底座1、静压导轨板8、静压锥环3、驱动齿圈4、减速箱5和伺服电机6，工作台底座1上端设有凸台10，两侧分别设有减速箱5，凸台10周边设有环形凹槽11，环形凹槽11内设有静压导轨板8，回转工作台2下端设有导轨面，中心孔下端设有锥形孔，回转工作台2经导轨面与工作台底座1上设有的静压导轨板8相接触，使回转工作台2可以绕工作台底座1中心轴线旋转，静压锥环3呈倒锥台形，静压锥环3下端设有凹槽，静压锥环3经凹槽与工作台底座1上端的凸台10相套合并经螺栓固定在凸台10上，静压锥环3与回转工作台2下端设有的锥形孔相配合定位，以利于回转工作台2的径向、轴向定位，静压锥环3的锥形面上设有油腔，回转工作台2外圆设有驱动齿圈4，减速箱5输出齿轮与驱动齿圈4相啮合，输出端与伺服电机6相连接。
本发明可在工作台底座1和静压锥环3之间设有调整垫片7，以利于通过配磨调整垫片7使静压锥环3与回转工作台2内锥面的间隙达到设计要求值。
本发明中的回转工作台2的锥形孔表面由摩力克导轨涂敷料通过刮抹、浇铸或注射方法获得，结构简单，工艺性好，维修方便快捷。
本发明中的回转工作台2的径向、轴向定位通过静压锥环3上的倒锥台形静压圆锥面9来实现，其中回转工作台2导轨面与工作台底座1上的静压导轨板8的接触精度通过铲刮保证，回转工作台2的内锥面精度通过精车加工保证，待工作台2导轨面与工作台底座1上静压导轨板8的接触精度达到设计要求后，通过配磨调整垫片7使静压锥环3与回转工作台2内锥面的间隙达到设计要求值，将摩力克导轨涂敷料通过刮抹、浇铸（或注射）等方式送入静压锥环3与工作台2内锥面的间隙中，即可获得倒锥台形静压圆锥面9及油腔，结构简单，工艺性好，效率高，维修方便快捷，对静压锥环材料要求相对较低，相对成本低。
本发明中的回转工作台采用多个伺服电机6配合齿轮减速箱5输出多个小齿轮共同带动驱动齿圈4的驱动方式，数控系统设有滚刀法加工和单分度加工两种控制模式，滚刀法加工时伺服电机6采用多电机主从控制，这样可叠加所有电机的功率，通过该套系统，可控制工作台2的转速从零到最大速度而不需要机械换档齿轮机构；单分度加工时，伺服电机6采用电子预加载消除齿轮传动间隙，实现数控旋转C轴。采用上述结构及控制方式，可以使回转工作台具有较大的额定转矩，以保证其能承载自身及工件的载荷并具有良好的动态性能，具有良好的回转精度。采用本发明回转工作台的滚齿机用滚刀法加工：加工工件精度为5级（直径为4.5米以下齿圈）；加工工件精度为6级（直径为4.5-6米齿圈）；加工工件精度为7级（直径为6-10米以下齿圈）；加工工件精度为9级（直径为10-14米齿圈）；用单齿分度法加工：工件精度为10级（直径为14-16米齿圈），完全可以满足核电、矿山、重型机械行业产品规格不断加大升级对大模数、大直径齿圈的加工精度要求。
Claims (1)
1.一种高精度重载静压数控回转工作台，设有回转工作台，其特征在于设有工作台底座、静压导轨板、静压锥环、驱动齿圈、减速箱和伺服电机，工作台底座上端设有凸台，两侧分别设有减速箱，凸台周边设有环形凹槽，环形凹槽内设有静压导轨板，回转工作台下端设有导轨面，中心孔下端设有锥形孔，回转工作台经导轨面与工作台底座上设有的静压导轨板相接触，静压锥环呈倒锥台形，静压锥环下端设有凹槽，静压锥环经凹槽与工作台底座上端的凸台相套合并经螺栓固定在凸台上，静压锥环与回转工作台下端设有的锥形孔相配合定位，静压锥环的锥形面上设有油腔，回转工作台外圆设有驱动齿圈，减速箱输出齿轮与驱动齿圈相啮合，输出端与伺服电机相连接，工作台底座和静压锥环之间设有调整垫片，回转工作台的锥形孔表面由摩力克导轨涂敷料通过刮抹、浇铸或注射方法获得。
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