CN103121168A - 数控大型精密双驱动消隙回转工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数控大型精密双驱动消隙回转工作台，包括工作台本体，以及设置在所述工作台本体上的空心主轴和蜗轮毂，所述空心主轴上设有编码器，所述蜗轮毂通过径向支撑可绕所述空心主轴旋转，所述蜗轮毂上固定连接有蜗轮，所述工作台本体的两侧分别设有依次连接的蜗杆、行星齿轮箱和伺服电机，所述工作台本体两侧的蜗杆均与所述蜗轮啮合，形成同时提供驱动力矩的双驱动结构，或者分别提供驱动力矩、阻力矩的双驱动消隙结构。本发明的有益效果是：解决了大型回转工作台传动精度低的问题，并可有效地提高传动平稳性，延长回转工作台的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于数控机床与基础制造装备技术领域，涉及大型精密金属切削机床工艺装备，特别是涉及一种数控大型精密双驱动消隙回转工作台。
背景技术
大型数控回转工作台是各类高档大规格数控镗铣床、龙门加工中心、数控铣齿机、插齿机、磨齿机不可缺少的功能部件，可以在相关系统的驱动下对工件进行数控分度，或与机床联动对工件连续回转切削加工。在切削过程中数控回转工作台受力是单向、双向兼有，而且很多情况是在动态下实现对工件的连续切削加工，被加工零件（如风电齿轮、凸轮等）的转角精度、表面粗糙度等对机床及回转工作台的要求很高，而当前大型数控回转工作台的传动精度尚不理想。
在力矩电机直接驱动技术问世之前，大型数控回转工作台的驱动一直是齿轮齿圈传动和蜗轮蜗杆传动的天下。相对而言，力矩电机直接驱动技术成本较高（直驱电机、数控系统、配套的驱动器价格非常昂贵），转速较快，比较适合复合机床使用，因此，齿轮齿圈传动和蜗轮蜗杆传动仍是大型和重型数控回转工作台的重要驱动方式。众所周知，蜗轮蜗杆传动具有更高的传动精度和传动平稳性，但受现有的加工设备、装配调试及温度变化等因素的影响，现有大型数控回转工作台的蜗轮副在传动过程中不可避免的存在间隙，以至于影响传动精度。而在高精度的传动系统中，提高传动精度的最有效措施就是减小传动误差和传动间隙；传动误差可以采用安装编码器或磁栅尺等方式加以降低，传动间隙则可以通过消隙机构给予消除。此前对传动间隙基本上都是采用机械消隙的方法，如：两截蜗杆的消隙方式，双导程蜗轮副消隙方式，偏心套式蜗轮副消隙方式。
在长期的加工制造及使用过程中，我们发现上述消隙方式中蜗轮蜗杆传动有齿面接触刚度不足的问题，通常适合用于轻载荷的精密传动中；当用于大扭矩、重负荷场合时会造成了大型数控回转工作台连续切削过程中蜗轮输出时的振颤以及快速回转时的抖动，严重时机器无法正常工作，进而使机器提早报废；并且上述机械消隙方式只能降低传动间隙而不能完全消除，应用在大型精密传动系统中（如精密数控磨齿机）具有很大的局限性。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而提供一种具有较高的传动精度、传动平稳性的数控大型精密双驱动消隙回转工作台。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种数控大型精密双驱动消隙回转工作台，包括工作台本体，以及设置在所述工作台本体上的空心主轴和蜗轮毂，所述空心主轴上设有编码器，所述蜗轮毂通过径向支撑可绕所述空心主轴旋转，所述蜗轮毂上固定连接有蜗轮，所述工作台本体的两侧分别设有依次连接的蜗杆、行星齿轮箱和伺服电机，所述工作台本体两侧的蜗杆均与所述蜗轮啮合，形成同时提供驱动力矩的双驱动结构，或者分别提供驱动力矩、阻力矩的双驱动消隙结构。
进一步的，所述工作台本体两侧的蜗杆与所述蜗轮啮合可提供用于消除蜗轮副间隙、大小不同、方向相反的力矩。
进一步的，所述工作台两侧的蜗杆分别与所述蜗轮啮合的位置与所述空心主轴的横截面的中心点在同一直线上。
本发明的有益效果是：本发明通过在回转工作台本体两侧安装双电机、双蜗杆式双驱动机构，使得当双伺服电机旋转时，双驱动机构均能够提供驱动力矩或阻力矩，从而使得当需要共同驱动时双蜗杆同时提供驱动力矩，当正常运转需要消除传动间隙时双电机驱动双蜗杆提供大小不同、方向相反的力矩用于消除蜗轮副之间的传动间隙，从而解决了大型回转工作台传动精度低的问题，并可有效地提高传动平稳性，延长回转工作台的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，一种数控大型精密双驱动消隙回转工作台，包括工作台本体1，以及设置在所述工作台本体1上的空心主轴6和蜗轮毂4，所述空心主轴6上设有编码器5，所述蜗轮毂4通过径向支撑7可绕所述空心主轴6旋转，所述蜗轮毂4上固定连接有蜗轮3，所述工作台本体1的两侧分别设有依次连接的蜗杆9、行星齿轮箱10和伺服电机11，所述工作台本体1两侧的蜗杆9均与所述蜗轮3啮合，形成同时提供驱动力矩的双驱动结构，或者分别提供驱动力矩、阻力矩的双驱动消隙结构。
所述工作台两侧的蜗杆9分别与所述蜗轮3啮合的位置与所述空心主轴6的横截面的中心点在同一直线上。
当回转工作台正常运转需要消除蜗轮副传动间隙时，工作台本体两侧的伺服电机9分别驱动两个蜗杆11提供方向相反的力矩，工作台2向力矩大的方向回转，提供力矩大的蜗杆驱动蜗轮回转，力矩小的蜗杆阻止蜗轮回转，从而消除单一蜗杆传动难于避免的传动间隙；当回转工作台需要大扭矩时，工作台本体两侧的伺服电机9驱动两个蜗杆11提供方向相同的力矩，共同驱动蜗轮回转。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种数控大型精密双驱动消隙回转工作台，包括工作台本体，以及设置在所述工作台本体上的空心主轴和蜗轮毂，所述空心主轴上设有编码器，所述蜗轮毂通过径向支撑可绕所述空心主轴旋转，所述蜗轮毂上固定连接有蜗轮，其特征在于：所述工作台本体的两侧分别设有依次连接的蜗杆、行星齿轮箱和伺服电机，所述工作台本体两侧的蜗杆均与所述蜗轮啮合，形成同时提供驱动力矩的双驱动结构，或者，所述工作台本体两侧的蜗杆分别提供驱动力矩、阻力矩的双驱动消隙结构。
2.根据权利要求1所述的数控大型精密双驱动消隙回转工作台，其特征在于：所述工作台本体两侧的蜗杆与所述蜗轮啮合可提供大小不同、方向相反的力矩用于消除蜗轮副间隙。
3.根据权利要求1所述的数控大型精密双驱动消隙回转工作台，其特征在于：所述工作台两侧的蜗杆分别与所述蜗轮啮合的位置与所述空心主轴的横截面的中心点在同一直线上。
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