CN104690562A - 一种大型主轴直驱式回转工作台结构 - Google Patents

一种大型主轴直驱式回转工作台结构 Download PDF

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王伟顺
张庆
邵忠喜
郑国军
赵康原
郭玉英
焦建华
单士海
姚斌
卜明珠
张文广
臧红日
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Qiqihar Heavy CNC Equipment Co Ltd
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Qiqihar Heavy CNC Equipment Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种大型主轴直驱式回转工作台结构，力矩电机定子把合在工作台底座上，力矩电机转子把合在连接体上，连接体与工作台把合。连接体通过推力球轴承A坐落在工作台底座上，连接体内孔与双列圆柱滚子轴承外环配合连接，双列圆柱滚子轴承安装在主轴上，主轴与工作台底座中心孔连接并把合。把合在主轴上的压块通过推力球轴承B与连接体连接。编码器的定子固定在法兰盘C上，法兰盘C固定在主轴上，编码器的转子通过法兰盘A、法兰盘B固定在工作台上。工作台中心孔上连接有工作台盖板，工作台盖板把合在法兰盘B上。以力矩电机直接驱动回转工作台旋转，具有结构紧凑、噪音小、精度高、可靠性高等特点，可以大幅度提高我国先进机床的自动化水平。

Description

一种大型主轴直驱式回转工作台结构
技术领域
本发明涉及一种机床回转工作台结构，尤其涉及一种大型主轴直驱式回转工作台结构，属于大型机床加工设备技术领域。
背景技术
随着制造业的发展，数控机床向着高速化、高精度化、柔性化、高可靠性发展。回转工作台作为数控机床的主要功能部件，其功能与参数直接影响到机床的加工能力与精度。目前回转工作台都采用机械式传动，主轴箱箱体及主轴箱内部齿轮的加工制造均有严格要求，因此其加工工艺较为复杂，并且由于机械传动链的存在，使转台在完成启动、加速、反转及停车运动时，容易发生机械结构的变形，传动副之间存在摩擦及反向间隙，导致回转工作台在工作过程中存在机械振动及噪音，进而影响到回转工作台的动态刚度，无法满足回转工作台工作过程中的高精度要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种大型主轴直驱式回转工作台结构，该结构取消了传统机械式齿轮传动，采用力矩电机直接驱动回转工作台旋转，力矩电机的定子与转子分别把合在工作台底座与工作台上，依靠编码器完成回转工作台的闭环伺服进给系统，即回转工作台的分度定位。可以快速实现角度的连续分度并且具有传动效率高、噪音小、结构紧凑、精度高、可靠性高、维修方便等特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型主轴直驱式回转工作台结构，是由工作台、工作台底座、力矩电机定子、力矩电机转子、连接体、推力球轴承A、推力球轴承B、双列圆柱滚子轴承、工作台盖板、法兰盘A、编码器、法兰盘B、法兰盘C、压块、主轴组成。力矩电机定子把合在工作台底座上，力矩电机转子把合在连接体上，连接体与工作台把合。连接体通过推力球轴承A坐落在工作台底座上，连接体内孔与双列圆柱滚子轴承外环配合连接，双列圆柱滚子轴承安装在主轴上，主轴与工作台底座中心孔连接并把合。把合在主轴上的压块通过推力球轴承B与连接体连接。编码器的定子固定在法兰盘C上，法兰盘C固定在主轴上，编码器的转子通过法兰盘A、法兰盘B固定在工作台上。工作台中心孔上连接有工作台盖板，工作台盖板把合在法兰盘B上。
结构设计原理：取消传统机械式齿轮传动，采用力矩电机直接驱动回转工作台旋转，力矩电机的定子与转子分别把合在工作台底座与工作台上，依靠编码器完成回转工作台的闭环伺服进给系统，可以快速实现角度的连续分度并且具有传动效率高、噪音小、结构紧凑、精度高、可靠性高、维修方便等特点。
本发明的有益效果是：主轴直驱式回转工作台结构取消了传统机械式齿轮传动，以力矩电机直接驱动回转工作台旋转，使其可以快速实现角度的连续分度并且具有传动效率高、噪音小、结构紧凑、精度高、可靠性高、维修方便等特点。本发明可以满足当前数控机床向着高速化、高精度化、柔性化、高可靠性方向发展趋势。可以大幅度提高我国先进机床的自动化水平，带动整个机床制造业的发展，本发明是黑龙江省杰出青年基金项目，合同号为：JC201318。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1是本发明一种大型主轴直驱式回转工作台结构的结构示意图。
附图标记：
1、工作台   2、工作台底座   3、力矩电机定子   4、力矩电机转子
5、连接体   6、推力球轴承A  7、推力球轴承B  8、双列圆柱滚子轴承
9、工作台盖板   10、法兰盘   A   11、编码器   12、法兰盘B
13、法兰盘C   14、压块   15、主轴。
具体实施方式
请参阅图1，一种大型主轴直驱式回转工作台结构，是由工作台、工作台底座、力矩电机定子、力矩电机转子、连接体、推力球轴承A、推力球轴承B、双列圆柱滚子轴承、工作台盖板、法兰盘A、编码器、法兰盘B、法兰盘C、压块、主轴组成。力矩电机定子3把合在工作台底座2上，力矩电机转子4把合在连接体5上，连接体5与工作台1把合，力矩电机直接驱动回转工作台1旋转。连接体5通过推力球轴承A 6坐落在工作台底座2上，连接体5内孔与双列圆柱滚子轴承8外环配合连接，双列圆柱滚子轴承8安装在主轴15上，主轴15与工作台底座2中心孔连接并把合，连接体5通过双列圆柱滚子轴承8、主轴15实现与工作台底座2径向定位。把合在主轴15上的压块14通过推力球轴承B 7与连接体5连接，压块14可以为推力球轴承B 7提供下压力，压力通过连接体5作用在推力球轴承A 6上，以此实现推力球轴承A 6的预紧，即实现连接体5与工作台底座2的轴向定位。编码器11的定子固定在法兰盘C 13上，法兰盘C 13固定在主轴15上，编码器11的转子通过法兰盘A 10、法兰盘B 12固定在工作台1上，工作台1相对工作台底座2旋转时，编码器11可以将角位移转换成电信号反馈给力矩电机，完成回转工作台的闭环伺服进给系统。工作台1中心孔上连接有工作台盖板9，工作台盖板9把合在法兰盘B 12上。

Claims (1)

1.一种大型主轴直驱式回转工作台结构，是由工作台、工作台底座、力矩电机定子、力矩电机转子、连接体、推力球轴承A、推力球轴承B、双列圆柱滚子轴承、工作台盖板、法兰盘A、编码器、法兰盘B、法兰盘C、压块、主轴组成，其特征在于：力矩电机定子（3）把合在工作台底座（2）上，力矩电机转子（4）把合在连接体（5）上，连接体（5）与工作台（1）把合；连接体（5）通过推力球轴承A（6）坐落在工作台底座（2）上，连接体（5）内孔与双列圆柱滚子轴承（8）外环配合连接，双列圆柱滚子轴承（8）安装在主轴（15）上，主轴（15）与工作台底座（2）中心孔连接并把合；把合在主轴（15）上的压块（14）通过推力球轴承B（7）与连接体（5）连接；编码器（11）的定子固定在法兰盘C（13）上，法兰盘C（13）固定在主轴（15）上，编码器（11）的转子通过法兰盘A（10）、法兰盘B（12）固定在工作台（1）上；工作台（1）中心孔上连接有工作台盖板（9），工作台盖板（9）把合在法兰盘B（12）上。
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