CN102145458B - 一种精密加工机床用转台结构 - Google Patents

Abstract

所述的精密加工机床用转台结构属于先进制造领域，是对传统加工机床转台结构上的一种改进。在转台的结构设计上，运用了模块化设计的思想，整个转台部件通过转台座安装到溜板上。在转台驱动控制形式上，采用力矩电机直接驱动，缩短了传动链，并且采用了高精度编码器，实现高精度的角位移反馈。在转台的导轨形式上，配合上下静压盘和大口径的转台中心轴，采用液体静压导轨形式。该精密加工机床用转台，具有安装方便、简单、有效和工作高精度、高刚性、高稳定性的优点。

Description

一种精密加工机床用转台结构

技术领域

本发明属于先进制造领域，是对传统的机床用转台结构的一种改进创新。应用该改进形式的转台结构，可以实现转台的模块化安装，保证了转台的高精度、高刚性、高稳定性工作要求。

背景技术

液体静压转台的工作原理：将具有一定压力的润滑油，经油孔输入到静压盘上配合面的的油腔中，即可形成承载压力，将转台中心轴浮起，使转台中心轴和静压盘配合面间形成承载油膜，配合面之间处于纯液体摩擦状态。其主要特点在于：

1)转台中心轴与配合的上下静压盘被油膜隔开，滑动阻力仅来自流体粘性，摩擦因数小、工作寿命长；

2)转台运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；

3)载荷的变化对油膜厚度的影响很小；

4)液体静压转台的油膜抗振性好。

力矩电机的工作原理：力矩电机是一种具有软机械特性、宽调速范围和堵转特点的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。当负载转矩增大时能自动降低转速，同时加大输出转矩，当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速。力矩电机具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点，可直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。

发明内容

该发明的目的，是为了解决目前国内机床转台部件安装困难、精度和稳定性差的问题。采用该结构的转台，可以实现模块化、方便、快速、有效安装，并且在相同的工况下，提高了转台运动的精度和稳定性，保证了工件加工的精度。

该发明是依靠下述技术方案来实现的。首先，转台的运动通过安装在转台中的力矩电机直接驱动，缩短了传动链，减少了传动链误差，并且采用了高精度角位移反馈系统，保证了转台运动的精确控制和运动的高精度。其次，转台部件的安装，是通过转台座模块化安装到溜板上，实现了转台快速、方便、有效的安装；最后，转台采用液体静压和大口径转台中心轴配合的工作方式，保证了油膜厚度的均匀性、转台运动的高精度、高刚性和高稳定性。

附图说明

图1为精密加工机床用转台示意图。

图2为精密加工机床用转台驱动部件示意图，其中加粗范围为力矩电机和转子安装轴。

图3为精密加工机床用转台的转台座示意图，其中加粗范围为转台座。

具体实施方式

以下结合附图所示说明该精密加工机床用转台结构及工作原理。实施例1，见图1，1为转台端盖，2为转台，3为流量控制器块，4为转台上静压盘，5为转台中心轴，6为转台座，7为编码器，8为转台下静压盘，9为转子安装轴，10为力矩电机，11为转台底部法兰盘，12为编码器定子连接盘。

工作原理：整个转台部件，通过流量控制器块(18个)将一定压力的润滑油输入到转台上静压盘4的静压腔中，与转台中心轴5间行程承载油膜，具有一定承载能力，将转台中心轴5、转台下静压盘8和转台2和浮起，实现转台的纯液体摩擦状态。转台通过力矩电机10连接到转子安装轴9直接驱动，并且通过编码器定子连接盘12上连接的编码器7实现转台工作的高精度角位移反馈。此外，大口径的转台中心轴5与转台上静压盘4的配合，稳定地保证了油膜的厚度。

Claims (2)

1.一种精密加工机床上应用的转台结构，包括转台、静压盘、转台中心轴、转台座、转子安装轴、力矩电机；其特征在于：

整个转台结构部件，通过转台座连接安装到机床的溜板上，体现了模块化的设计思想，实现了转台快速、方便、有效的安装，保证了转台的高精度安装；

转台采用静压工作方式，实现了转台高精度转动；

转台的运动采用力矩电机直接驱动，消除了传动链带来的误差，与配合使用的高精度角位移反馈系统一起工作，提高了转台转动的精确性；

转台结构中采用了高精度大口径的转台中心轴，保证了油膜厚度的均匀性和稳定性，提高了转台工作的稳定性、刚性和运动精度；

转台中心轴（5）成中字形状，上下具有定位凸台，实现与转台（2）和转台下静压盘（8）的可靠定位；

转台（2）的下底面即为液体静压轴承的上静压工作面；同时液体静压轴承的油膜直接作用在转台（2）的下底面；液体静压轴承作用面位于转台上静压盘（4）上；

整个转台结构部件，通过流量控制器块将润滑油输入到转台上静压盘（4）的静压腔中，与转台中心轴（5）间形成承载油膜，将转台中心轴（5）、转台下静压盘（8）和转台（2）浮起，实现转台的纯液体摩擦状态；

力矩电机的转子安装轴（9）上端设有凸台定位面，与转台下静压盘（8）内圆面定位安装，保证了转子安装轴（9）与回转零件转台（2）、转台中心轴（5）和转台下静压盘（8）的同轴度；

该转台结构在精密机床上的应用，能实现转台结构部件的模块化安装，快速、方便、有效，减少了转台工作的误差，提高了转台工作的稳定性、刚性和运动精度，保证了工件加工的精度；

转台部件通过转台座连接到溜板上；

转台部件通过上下液体静压盘、转台中心轴和流量控制器块，实现转台的液体静压工作方式；

转台部件采用力矩电机直接驱动方式，包括力矩电机定子通过转台底部法兰盘连接到转台座上，力矩电机转子与转子安装轴连接。

2.如权利要求1所述的转台结构，其特征在于：转台结构中的中心轴为高精度大口径中心轴。

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