CN104476216B - 重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，包括床身、工作台滑座、回转工作台、中心轴承组件、滑座驱动装置和工作台驱动装置，其特征在于所述齿圈上端面设有上静压导轨面，下端面设有下静压导轨面，外周圆周阵列有静压压板锁紧装置和旋转马达，旋转马达固定在工作台滑座上并经旋转齿轮与齿圈相啮合，静压压板锁紧装置包括锁紧油缸、锁紧活塞和静压压板，锁紧活塞嵌在活塞安装凹槽内，静压压板经锁紧活塞与上静压导轨相对应，锁紧油缸下端与工作台滑座固定连接，伸出轴端与静压压板固定连接，以使锁紧油缸驱动静压压板下移，使锁紧活塞与齿圈的上静压导轨面相抵触锁止而形成闭式静压导轨，从而实现工作台面的精确定位。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体地说涉及一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台。
背景技术
目前,国内数控落地式铣镗床普遍采用的回转工作台结构（如专利申请公布号：CN102773719A）一般具有如下结构特点：工作台回转支撑导轨采用开式静压导轨支撑方式；回转工作台定位装置采用安装在回转滑座上的定位油缸（其上有定位销）与工作台面下方的定位销孔配合完成定位；回转工作台的夹紧装置采用固定在回转滑座上的刹紧油缸配合工作台面下部加工出的环形T型槽配合完成夹紧。此类结构回转工作台存在如下缺点：回转支撑导轨由于采用开式静压导轨支撑方式，当工件重量偏离中心时，可引起工作台受倾覆力矩导致工作台发生倾覆变化，影响回转工作台的工作精度；定位结构复杂，加工、装配要求较高；夹紧装置中由于刹紧油缸夹紧位置偏离导轨较远，刹紧时会导致工作台面局部变形严重，影响回转工作台的工作精度。
总之，目前国内数控落地式铣镗床普遍采用的回转工作台结构由于采用开式静压导轨支撑、结构复杂的定位装置及引起工作台变形的夹紧机构导致工作台只能实现简单的分度、定位功能，而无法满足大型重型零件精密加工对回转工作台重载、高精定位及联动切削的较高要求。
发明内容
本发明的目的是解决目前现有重载精密回转工作台存在上述技术不足，提供一种结构简单、不易引起工作台变形，并具有承载能力强、回转及定位精度高、联动切削应用范围广的重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，包括床身、工作台滑座、回转工作台、中心轴承组件、滑座驱动装置和工作台驱动装置，所述工作台滑座经中心轴承组件与回转工作台固定连接，所述工作台滑座下端经滑座驱动装置与回转工作台相连接，上端经工作台驱动装置与回转工作台相连接，所述工作台驱动装置包括中心轴承组件、齿圈、旋转马达和旋转齿轮，所述齿圈安装在回转工作台下方的工作台滑座上，其特征在于所述齿圈上端面设有上静压导轨面，下端面设有下静压导轨面，外周圆周阵列有静压压板锁紧装置和旋转马达，所述旋转马达固定在工作台滑座上并经旋转齿轮与齿圈相啮合，所述静压压板锁紧装置包括锁紧油缸、锁紧活塞和静压压板，所述静压压板下端设有活塞安装凹槽，所述锁紧活塞嵌在活塞安装凹槽内，所述静压压板位于齿圈的上静压导轨上方并经锁紧活塞与上静压导轨相对应，所述锁紧油缸下端与工作台滑座固定连接，伸出轴端与静压压板固定连接，以使锁紧油缸驱动静压压板下移，使锁紧活塞与齿圈的上静压导轨面相抵触锁止而形成闭式静压导轨，从而实现工作台面的精确定位，由于锁紧施力点位于闭式静压导轨区域内，锁紧时不会引起工作台面变形，不影响转台的工作精度，实现了回转工作台重载及高精回转、联动加工的高要求。
本发明所述旋转马达呈180°分布固定于工作台滑座2两侧，以利于平稳驱动齿圈带动工作台面回转，所述旋转马达采用电子预加载马达，以利于消除传动间隙及精确定位。
本发明所述中心轴承组件包括中心轴、高精度双列圆柱滚子轴承、压盖、调整垫、连接盘及高精度角度编码器，所述中心轴下端与工作台滑座固定连接，上端经固定在中心轴上的压盖、调整垫和连接盘与回转工作台固定连接，外端经轴承与回转工作台固定连接，所述高精度角度编码器固定在连接盘中心，以利于精确检测回转工作台的回转角度。
本发明所述静压压板锁紧装置中的静压压板上设有2个以上的锁紧活塞，以达到对齿圈的上端面高度锁紧的作用。
本发明有益效果是：本发明采用重心驱动原理，通过双电机双高精度滚珠丝杠装置驱动工作台滑座在工作台床身上移动，保证工作台重载时移动的精度；工作台回转依靠双电机双齿轮驱动装置带动齿圈并配合闭式静压导轨可进行高精度连续回转；定位夹紧机构由于在闭式静压导轨上部导轨内，且夹紧时着力点位于闭式静压导轨区域内，锁紧时不会引起工作台变形。本发明有效解决了目前回转工作台结构由于采用开式静压导轨支撑、结构复杂的定位装置及引起工作台变形的夹紧机构问题，实现回转工作台重载及高精回转、联动加工的高要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图2为工作台横向剖面示意图。
附图3为静压压板锁紧装置及工作台面旋转驱动安装位置示意图。
附图4为闭式静压导轨结构示意图。
附图5为中心轴承组件结构示意图。
附图6为工作台驱动装置安装位置示意图。
附图7为静压压板锁紧装置结构示意图。
图中：1.工作台床身，2.工作台滑座，3.工作台面，4. 中心轴承组件，5.滑座驱动装置，6.工作台面驱动装置，7. 静压压板锁紧装置，8.中心轴承结构, 9. 中心轴，10.高精度双列圆柱滚子轴承，11.压盖，12.调整垫，13.连接盘，14.高精度角度编码器，15锁紧活塞，16齿圈,17旋转马达，18旋转齿轮，
21静压压板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明：
如附图所示，一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，包括床身1、工作台滑座2、回转工作台3、滑座驱动装置5和工作台驱动装置6，所述工作台滑座2经中心轴承组件4与回转工作台3固定连接，所述工作台滑座2下端经滑座驱动装置5与回转工作台3相连接，上端经工作台驱动装置与回转工作台1相连接，所述工作台驱动装置包括中心轴承组件4、齿圈16、旋转马达17和旋转齿轮18，所述齿圈16安装在回转工作台1下方的工作台滑座2上，其特征在于所述齿圈16上端面设有上静压导轨面，下端面设有下静压导轨面，外周圆周阵列有静压压板锁紧装置7和旋转马达17，所述旋转马达17固定在工作台滑座2上并经旋转齿轮18与齿圈16相啮合，所述静压压板锁紧装置7包括锁紧油缸、锁紧活塞15和静压压板21，所述静压压板21下端设有活塞安装凹槽，所述锁紧活塞15嵌在活塞安装凹槽内，所述静压压板21位于齿圈16的上静压导轨上方并经锁紧活塞15与上静压导轨相对应，所述锁紧油缸下端与工作台滑座2固定连接，伸出轴端与静压压板21固定连接，以使锁紧油缸驱动静压压板21下移，使锁紧活塞15与齿圈16的上静压导轨面相抵触锁止而形成闭式静压导轨，从而实现工作台面的精确定位，由于锁紧施力点位于闭式静压导轨区域内，锁紧时不会引起工作台面变形，不影响转台的工作精度，实现了回转工作台重载及高精回转、联动加工的高要求。
本发明所述旋转马达呈180°分布固定于工作台滑座2两侧，以利于平稳驱动齿圈带动工作台面回转，所述旋转马达采用电子预加载马达，以利于消除传动间隙及精确定位。
本发明所述中心轴承组件包括中心轴9、轴承10、压盖11、调整垫12、连接盘13及高精度角度编码器14，所述中心轴9下端与工作台滑座2固定连接，上端经固定在中心轴9上的压盖11、调整垫12和连接盘13与回转工作台1固定连接，外端经轴承10与回转工作台1固定连接，所述高精度角度编码器14固定在连接盘13中心，以利于精确检测回转工作台的回转角度。
本发明所述静压压板锁紧装置中的静压压板21上设有2个以上的锁紧活塞15，以达到对齿圈16的上端面高度锁紧的作用。
本发明在安装时，床身1上的滑座驱动装置支撑并驱动工作台滑座2，两套高精度滚珠丝杠和滑座驱动装置5分别固定于床身1上并驱动工作台滑座2沿床身导轨移动带动工作台面3移动，中心轴承组件4底部固定于工作台滑座2中心处，上部与工作台3面联接，工作台3中心通过中心轴承组件4定位安装作旋转运动，中心轴承组件4上安装有高精度角度编码器14，以利于对工作台面3旋转位置信号进行测量输出；静压压板锁紧机构7固定于工作台滑座2上，工作台3面底部装有高精度齿圈8，齿圈8上平面设有上静压导轨面，下平面设有下静压导轨面，齿圈8底部放置于工作台底座2静压导轨面上，静压压板锁紧装置7的静压压板压在齿圈8上部，齿圈8上静压导轨面和下静压导轨面两处分别对称而形成闭式静压导轨，保证了工作台面3旋转工作过程中的平稳性，且每个静压压板上设计有七处锁紧活塞15，可对齿圈8进行自动锁紧放松，从而实现回转工作台3定位夹紧，此锁紧机构由于着力点位于闭式静压导轨区域内，锁紧时不会引起回转工作台3面变形，防止由于回转工作台3面倾覆、变形影响机床加工精度；两套旋转马达均采用电子预加载马达，以消除传动间隙，精确定位的工作台面驱动装置6呈180°分布于工作台滑座2中心两侧，以利于驱动高精度齿圈8带动回转工作台3作旋转运动来加工工件。
本发明有益效果是：本发明采用重心驱动原理，通过双电机双高精度滚珠丝杠装置驱动工作台滑座在工作台床身上移动，保证工作台重载时移动的精度；工作台回转依靠双电机双齿轮驱动装置带动齿圈并配合闭式静压导轨可进行高精度连续回转；定位夹紧机构由于在闭式静压导轨上部导轨内，且夹紧时着力点位于闭式静压导轨区域内，锁紧时不会引起工作台变形。本发明有效解决了目前回转工作台结构由于采用开式静压导轨支撑、结构复杂的定位装置及引起工作台变形的夹紧机构问题，实现回转工作台重载及高精回转、联动加工的高要求。
Claims (4)
1.一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，包括床身、工作台滑座、回转工作台、中心轴承组件、滑座驱动装置和工作台驱动装置，所述工作台滑座经中心轴承组件与回转工作台固定连接，所述工作台滑座下端经滑座驱动装置与床身相连接，上端经工作台驱动装置与回转工作台相连接，所述工作台驱动装置包括中心轴承组件、齿圈、旋转马达和旋转齿轮，所述齿圈安装在回转工作台下方的工作台滑座上，其特征在于所述齿圈上端面设有上静压导轨面，下端面设有下静压导轨面，外周圆周阵列有静压压板锁紧装置和旋转马达，所述旋转马达固定在工作台滑座上并经旋转齿轮与齿圈相啮合，所述静压压板锁紧装置包括锁紧油缸、锁紧活塞和静压压板，所述静压压板下端设有活塞安装凹槽，所述锁紧活塞嵌在活塞安装凹槽内，所述静压压板位于齿圈的上静压导轨上方并经锁紧活塞与上静压导轨相对应，所述锁紧油缸下端与工作台滑座固定连接，伸出轴端与静压压板固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，其特征在于所述旋转马达呈180°分布固定于工作台滑座中心两侧。
3.根据权利要求1所述的一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，其特征在于所述中心轴承组件包括中心轴、轴承、压盖、调整垫、连接盘及高精度角度编码器，所述中心轴下端与工作台滑座固定连接，上端经固定在中心轴上的压盖、调整垫和连接盘与回转工作台固定连接，外端经轴承与回转工作台固定连接，所述高精度角度编码器固定在连接盘中心。
4.根据权利要求1所述的一种重型数控落地铣镗床用重载精密回转工作台，其特征在于所述静压压板锁紧装置中的静压压板上设有2个以上的锁紧活塞。
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