CN102581622A - 用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，包括转台部分(1)和底座部分(2)，其特征是：底座部分(2)呈L形状结构、形成X轴基座(2-2)和内部中空的机床底座(2-1)；转台部分(1)设置在底座部分(2)上、两者为一体成型结构或固定式连接结构；转台部分(1)包括B轴座(1-1)、B轴支撑座(1-2)、B轴吊耳(1-3)和C轴转台机构(1-4)，B轴座(1-1)和B轴支撑座(1-2)设置在机床底座(2-1)上，B轴吊耳(1-3)的两端分别与B轴座(1-1)、B轴支撑座(1-2)的上部活动连接，C轴转台机构(1-4)设置在B轴吊耳(1-3)的中部；在B轴吊耳(1-3)与B轴座(1-1)的连接处，B轴吊耳(1-3)连接有行星减速机构(1-5)。本发明结构紧凑、外形美观协调、成本低廉。

Description

用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构

技术领域

本发明涉及一种组合结构，尤其是一种用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构。属于加工机械设备技术领域。

背景技术

目前，加工装置的转台主要结构形式是以蜗轮/蜗杆机构，部分高端产品则采用直驱马达直驱结构。蜗轮/蜗杆机构常用来传递交错轴之间的运动和动力，虽然涡轮蜗杆的承载能力大，具有自锁性，但由于受限与本身的结构，输入轴和输出轴要相垂直，即伺服马达的安装位置要与转台的垂直，造成转台台面面积增大，影响外观。而采用直驱马达直接驱动转台实现旋转运动，省却了齿轮、蜗轮蜗杆等复杂的传动件，具有结构简单、输出扭矩大、噪声低、速度和精确度高、控制容易、维护方便，可靠性高等优点，由于结构相对简单，因此使用直驱马达的转台外形美观，但直驱马达的价格比较昂贵，而且转台内部电机运转时产生热量要是处理得不好，会影响转台和机床的精度稳定性，为此需要在转台电机定子套上开槽用于循环冷却，工作时通入循环冷却水或油带走热量，这样也会增加制造难度和增大体积。

而加工装置的床身底座通常是整体式结构，这样的好处是刚性比较强，能达到比较好的机床稳定性，但是这样的床身结构比较复杂，铸造和加工难度比较大，成本较高。由于小型五轴加工装置的机床比较小，B轴减速机构电机要置于床身内部，转台的平行度和垂直度要保证精确，如果采用整体式底座的话，除了铸造加工难度比较大外，装配难度也会增加。

发明内容

本发明的目的，是为了解决上述现有技术转台精度稳定性不够、底座铸造加工难度大的问题，提供一种结构紧凑、成本较低、且外形美观的用于小型五轴加工装置的转台、底座组合结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案达到：

用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，包括转台部分和底座部分，其结构特点是：所述底座部分呈L形状结构、形成X轴基座和内部中空的机床底座；转台部分设置在底座部分上、两者为一体成型结构或固定式连接结构；转台部分包括B轴座、B轴支撑座、B轴吊耳和C轴转台机构，B轴座和B轴支撑座设置在机床底座上，B轴吊耳的两端分别与B轴座、B轴支撑座的上部活动连接，C轴转台机构设置在B轴吊耳的中部；在B轴吊耳与B轴座的连接处，B轴吊耳连接有行星减速机构，由所述行星减速机构驱动B轴吊耳摆动或驱动B轴吊耳摆动及C轴转台机构转动；所述行星减速机构穿过X轴基座外接电气驱动机构。

本发明的目的还可以通过以下技术方案达到：

本发明的一种技术改进方案是：所述底座部分的X轴基座架设在机床底座上、使机床底座和X轴基座形成顶部可安装X轴导轨、低处可放置转台部分的L型结构，在机床底座的前部形成一个漏斗状结构的排屑口，在X轴基座的正面处开设有B轴座的安装孔。

本发明的一种技术改进方案是：所述行星减速机构通过联轴器连接有B轴伺服电机，所述B轴吊耳通过支撑轴连接在B轴支撑座上；所述C轴转台机构包括C轴转台和谐波减速机构，谐波减速机构内置在B轴吊耳的中部空腔中，C轴转台与谐波减速机构的输出端连接，谐波减速机构的输入端连接有转台电机；转台电机设置在C轴固定板底部并置于B轴吊耳的空心处；所述转台电机通过连接轴和谐波减速机构连接。

本发明的一种技术改进方案是：在所述B轴座内孔套设有B轴法兰轴，通过B轴法兰轴使所述B轴座与B轴吊耳转动连接。

本发明的一种技术改进方案是：所述B轴支撑座的底部设有C轴底盖并通过该C轴底盖将B轴支撑座密封。

本发明的一种技术改进方案是：所述B轴吊耳顶部连接有可固定C轴转台的C轴固定板。

本发明的一种技术改进方案是：在C轴转台结构的底面设有输出法兰盘，所述谐波减速机构的一端与C轴固定板固定连接、其另一端与输出法兰盘固定连接。

本发明的一种技术改进方案是：在所述机床底座上增设有可使切削液进入内部的防水槽。

本发明的一种技术改进方案是：所述机床底座内部放置有切屑箱和电主轴水箱，在机床底座正面处开设有电主轴水箱的放置孔。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明采用的转台为BC轴结构，由于B轴藏于床身内，因此长度可以不受限制，B轴采用了行星减速机构，结构紧凑，可节省50％的体积，同轴的输入使设计更具弹性，重量清，高效率，免保养，寿命长；C轴采用了谐波减速结构，传动比大并且范围广、精度高、空回小、承载能力大、体积小、重量轻、传动效率高、传动平稳、噪声小、可向密封空间传递运动，因此实现了转台布局功能。

2、本发明采用的底座前部形成一个漏斗状结构的排屑口，使加工后的切屑掉入底座的切屑箱内，简化了排屑装置，降低了清理难度，而且降低了铸造和加工的难度，使装配更加容易。

3、本发明由L形状的底座部分和转台部分构成，转台部分设置在底座部分上、两者为一体成型结构或固定式连接结构；因此具有结构紧凑、外形美观协调、成本低廉的有益效果，广泛适用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明转台的结构示意图；

图3为本发明底座的结构示意图。

其中，1-转台部分，2-底座部分。

具体实施方式

具体实施例1：

图1、图2和图3构成本发明的具体实施例1。

参照图1、图2和图3，本实施例包括转台部分1和底座部分2，所述底座部分2呈L形状结构、形成X轴基座2-2和内部中空的机床底座2-1；转台部分1设置在底座部分2上、两者为固定式连接结构；转台部分1包括B轴座1-1、B轴支撑座1-2、B轴吊耳1-3和C轴转台机构1-4，B轴座1-1和B轴支撑座1-2设置在机床底座2-1上，B轴吊耳1-3的两端分别与B轴座1-1、B轴支撑座1-2的上部活动连接，C轴转台机构1-4设置在B轴吊耳1-3的中部；在B轴吊耳1-3与B轴座1-1的连接处，B轴吊耳1-3连接有行星减速机构1-5，由所述行星减速机构1-5驱动B轴吊耳1-3摆动或驱动B轴吊耳1-3摆动及C轴转台机构1-4转动；所述行星减速机构1-5穿过X轴基座2-2外接电气驱动机构。

本实施例中：

所述底座部分2的X轴基座2-2架设在机床底座2-1上、使机床底座2-1和X轴基座2-2形成顶部可安装X轴导轨、低处可放置转台部分1的L型结构，在机床底座2-1的前部形成一个漏斗状结构的排屑口2-3，在X轴基座2-2的正面处开设有B轴座1-1的安装孔2-4。

所述行星减速机构1-5通过联轴器连接有B轴伺服电机1-6，所述B轴吊耳1-3通过支撑轴连接在B轴支撑座1-2上；所述C轴转台机构1-4包括C轴转台和谐波减速机构，谐波减速机构内置在B轴吊耳1-3的中部空腔中，C轴转台与谐波减速机构的输出端连接，谐波减速机构的输入端连接有转台电机；转台电机设置在C轴固定板1-8底部并置于B轴吊耳1-3的空心处；所述转台电机通过连接轴和谐波减速机构连接。

所述B轴支撑座1-2的底部设有C轴底盖1-5并通过该C轴底盖1-5密封。所述B轴吊耳1-3顶部连接有可固定C轴转台1-4的C轴固定板1-8；所述谐波减速机构的一端固定在C轴固定板1-8上、另一端固定在C轴转台1-4下方的输出法兰盘上；所述转台电机设置在C轴固定板1-8底部并置于B轴吊耳1-3的空心处；所述转台电机和谐波减速机构之间通过连接轴连接。在所述机床底座2-1上增设有使切削液进入内部的防水槽。所述机床底座2-1内部放置有切屑箱和电主轴水箱2-5，在机床底座2-1正面处开设有电主轴水箱2-6的放置孔2-6。

所述行星减速机构由输入太阳轮、行星轮、输出行星臂架，以及固定的内齿环所构成，行星减速机的工作原理，动力是由马达输入至太阳轮，而太阳轮将驱动保持于行星臂架上的行星轮，而行星轮出来本身轴线自转外，并驱动行星臂架绕传动系统的中心，将他转动。

所述谐波传动机构是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的。谐波传动包括三个基本构件：波发生器、柔轮、刚轮。三个构件可任意固定一个，其余两个一为主动、一为从动，可实现减速或增速，也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动。

具体实施例2：

本实施例的特点是：转台部分1设置在底座部分2上、两者为一体成型结构。其余同具体实施例1。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，包括转台部分(1)和底座部分(2)，其特征是：所述底座部分(2)呈L形状结构、形成X轴基座(2-2)和内部中空的机床底座(2-1)；转台部分(1)设置在底座部分(2)上、两者为一体成型结构或固定式连接结构；转台部分(1)包括B轴座(1-1)、B轴支撑座(1-2)、B轴吊耳(1-3)和C轴转台机构(1-4)，B轴座(1-1)和B轴支撑座(1-2)设置在机床底座(2-1)上，B轴吊耳(1-3)的两端分别与B轴座(1-1)、B轴支撑座(1-2)的上部活动连接，C轴转台机构(1-4)设置在B轴吊耳(1-3)的中部；在B轴吊耳(1-3)与B轴座(1-1)的连接处，B轴吊耳(1-3)连接有行星减速机构(1-5)，由所述行星减速机构(1-5)驱动B轴吊耳(1-3)摆动或驱动B轴吊耳(1-3)摆动及C轴转台机构(1-4)转动；所述行星减速机构(1-5)穿过X轴基座(2-2)外接电气驱动机构。

2.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：所述底座部分(2)的X轴基座(2-2)架设在机床底座(2-1)上、使机床底座(2-1)和X轴基座(2-2)形成顶部可安装X轴导轨、低处可放置转台部分(1)的L型结构，在机床底座(2-1)的前部形成一个漏斗状结构的排屑口(2-3)，在X轴基座(2-2)的正面处开设有B轴座(1-1)的安装孔(2-4)。

3.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：所述行星减速机构(1-5)通过联轴器连接有B轴伺服电机(1-6)，所述B轴吊耳(1-3)通过支撑轴连接在B轴支撑座(1-2)上；所述C轴转台机构(1-4)包括C轴转台和谐波减速机构，谐波减速机构内置在B轴吊耳(1-3)的中部空腔中，C轴转台与谐波减速机构的输出端连接，谐波减速机构的输入端连接有转台电机；转台电机设置在C轴固定板(1-8)底部并置于B轴吊耳(1-3)的空心处；所述转台电机通过连接轴和谐波减速机构连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：在所述B轴座(1-1)内孔套设有B轴法兰轴，通过B轴法兰轴使所述B轴座(1-1)与B轴吊耳(1-3)转动连接。

5.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：所述B轴支撑座(1-2)的底部设有C轴底盖(1-7)并通过该C轴底盖(1-7)将B轴支撑座(1-2)密封。

6.根据权利要求3所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：所述B轴吊耳(1-3)顶部连接有可固定C轴转台的C轴固定板(1-8)。

7.根据权利要求6所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：在C轴转台结构(1-4)的底面设有输出法兰盘，所述谐波减速机构的一端与C轴固定板(1-8)固定连接、其另一端与输出法兰盘固定连接。

8.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：在所述机床底座(2-1)上增设有可使切削液进入内部的防水槽。

9.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工装置的转台及底座组合结构，其特征是：所述机床底座(2-1)内部放置有切屑箱和电主轴水箱(2-5)，在机床底座(2-1)正面处开设有电主轴水箱(2-5)的放置孔(2-6)。

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