CN105171499A - 一种直驱式滚齿机工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种直驱式滚齿机工作台，工作台面安装在芯轴顶部，芯轴通过轴承转动支撑在工作台壳体上，工作台面、芯轴和工作台壳体的轴心线在同一条直线上，工作台壳体内设有一台力矩电机，力矩电机的定子固定在工作台壳体的内壁上，且力矩电机的转子固套在芯轴上；芯轴下端同轴连接有一根短轴，在短轴下部安装有一个角度编码器。本发明取消了传统结构的蜗轮蜗杆副，取而代之的是力矩电机，并通过力矩电机来直接驱动工作台面，这样就克服了传统机械式传动结构因机械误差等因素而影响工作台精度的缺陷；同时，本发明锁紧工作台时锁紧力直接作用在工作台面上，这样就能防止工作台面发生变形，从而也能保证工作台的精度。

Description

一种直驱式滚齿机工作台
技术领域
本发明属于滚齿机领域，尤其涉及一种直驱式滚齿机工作台。
背景技术
工作台作是滚齿机的核心部件，其参数和分度精度直接影响到机床的加工能力与精度。目前，滚齿机工作台一般都采用蜗杆蜗轮副传动和分度，其对蜗杆蜗轮副的精度以及工作台壳体的加工制造均有严格要求，其加工工艺较为复杂，并且由于机械传动链的存在，使工作台在启动、加速、反转及连续分度进行加工运动时，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，导致工作台在工作过程中存在机械振动及发热，进而影响到工作台的动态刚度，无法满足滚齿机工作台的高精度要求。
同时，传统工作台锁紧结构中锁紧油缸产生的锁紧力垂直向下，最终作用在工作台的“T”型面上。由于锁紧力的作用点与定位面之间存在一定距离，因此几万N的锁紧力锁紧工作台时工作台面产生一定的变形，如100MM厚的工作台面在完全锁死的情况下会产生0.015～0.04MM的变形，而这个变形对工作台精度的影响是很大的，最终就会影响滚齿精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高精度的直驱式滚齿机工作台。
本发明的技术方案如下：一种直驱式滚齿机工作台，包括工作台面(1)和工作台壳体(3)，其中工作台面(1)安装在芯轴(2)顶部，该芯轴通过轴承转动支撑在所述工作台壳体(3)上，且工作台面(1)、芯轴(2)和工作台壳体(3)的轴心线在同一条直线上，其特征在于：所述工作台壳体(3)内设有一台力矩电机，该力矩电机的定子(4)固定在工作台壳体(3)的内壁上，且力矩电机的转子(5)固套在芯轴(2)上；所述芯轴(2)下端同轴连接有一根短轴(6)，在短轴下部安装有一个角度编码器(7)，该角度编码器采集的数据反馈给所述力矩电机。
本发明取消了传统结构的蜗轮蜗杆副，取而代之的是力矩电机，并通过力矩电机来直接驱动工作台面(1)，这样就克服了传统机械式传动结构因机械误差等因素而影响工作台精度的缺陷，且本发明结构简单，易于实施。
作为重要的优选设计，所述工作台面(1)和工作台壳体(3)之间沿周向设有一组锁紧组件，该锁紧组件包括导向轴(8)和拉紧螺钉(12)，其中导向轴(8)固定在所述工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔中，该导向轴为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段上的出油孔(8a)与工作台壳体(3)上的进油孔(3a)连通；所述导向轴(8)的小径段活套有一根活塞杆(9)，该活塞杆为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段与工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔滑动配合，并动密封；所述活塞杆(9)小径段的下部套装有一组碟簧(10)，该碟簧同时装在工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔中；所述活塞杆(9)小径段上端沿周向开有一组钢球孔，每个钢球孔中装有一个钢球(11)，所述导向轴(8)小径段上端对应每个钢球开有一个钢球保持凹槽(8b)；
所述拉紧螺钉(12)由上部的螺纹段和下部的套状段构成，其中螺纹段与所述工作台面(1)上的竖直孔螺纹连接，其套状段位于该工作台面上的容纳孔中，且拉紧螺钉(12)的套状段内壁下部为上大、下小的圆锥面，该圆锥面可与所述钢球(11)接触；所述拉紧螺钉(12)的套状段外面固套有一个锥套(13)，该锥套中心孔的下端部为上小、下大的圆锥面，该圆锥面与过渡锥套(14)外壁上的锥面适应，过渡锥套(14)固定在所述工作台壳体(3)顶面上，且过渡锥套(14)的内孔与拉紧螺钉(12)的套状段滑动配合。
采用上述结构，本发明可通过钢球与拉紧螺钉(12)套状段下部的圆锥面接触来使锥套(13)和过渡锥套(14)上的锥面贴紧，从而使工作台面(1)和工作台壳体(3)锁紧在一起，其作用点直接作用在工作台面(1)上，这样就能防止工作台面(1)发生变形，这样也能保证工作台的精度。
作为优选，所述锁紧组件的数目为6-8个，这些锁紧组件沿所述工作台面(1)的周向均布。
有益效果：本发明取消了传统结构的蜗轮蜗杆副，取而代之的是力矩电机，并通过力矩电机来直接驱动工作台面，这样就克服了传统机械式传动结构因机械误差等因素而影响工作台精度的缺陷；同时，本发明锁紧工作台时锁紧力直接作用在工作台面上，这样就能防止工作台面发生变形，从而也能保证工作台的精度，且本发明结构简单，易于实施。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中单个锁紧组件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、2所示，一种直驱式滚齿机工作台，工作台面1安装在芯轴2顶部，该芯轴2通过轴承转动支撑在工作台壳体3上，且工作台面1、芯轴2和工作台壳体3的轴心线在同一条直线上。工作台壳体3内设有一台力矩电机，该力矩电机的定子4固定在工作台壳体3的内壁上，且力矩电机的转子5固套在芯轴2上。芯轴2下端同轴连接有一根短轴6。在短轴6的下部安装有一个角度编码器7，该角度编码器采集的数据反馈给力矩电机，从而精确控制工作台面1的转动角度。
工作台面1和工作台壳体3之间沿周向设有一组锁紧组件，锁紧组件的数目为6-8个，这些锁紧组件沿工作台面1的周向均布。
如图2所示，每个锁紧组件包括导向轴8和拉紧螺钉12，其中导向轴8固定在工作台壳体3顶部的竖直安装孔中，该导向轴为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段上的出油孔8a与工作台壳体3上的进油孔3a连通。导向轴8的小径段活套有一根活塞杆9，该活塞杆为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段与工作台壳体3顶部的竖直安装孔滑动配合，并动密封。活塞杆9小径段的下部套装有一组碟簧10，该碟簧同时装在工作台壳体3顶部的竖直安装孔中。活塞杆9小径段上端沿周向开有一组钢球孔，每个钢球孔中装有一个钢球11，导向轴8小径段上端对应每个钢球开有一个钢球保持凹槽8b。
拉紧螺钉12由上部的螺纹段和下部的套状段构成，其中螺纹段与工作台面1上的竖直孔螺纹连接，其套状段位于该工作台面上的容纳孔中，且拉紧螺钉12的套状段内壁下部为上大、下小的圆锥面，该圆锥面可与钢球11接触。拉紧螺钉12的套状段外面固套有一个锥套13，该锥套中心孔的下端部为上小、下大的圆锥面，该圆锥面与过渡锥套14外壁上的锥面适应，过渡锥套14固定在工作台壳体3顶面上，且过渡锥套14的内孔与拉紧螺钉12的套状段滑动配合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种直驱式滚齿机工作台，包括工作台面(1)和工作台壳体(3)，其中工作台面(1)安装在芯轴(2)顶部，该芯轴通过轴承转动支撑在所述工作台壳体(3)上，且工作台面(1)、芯轴(2)和工作台壳体(3)的轴心线在同一条直线上，其特征在于：所述工作台壳体(3)内设有一台力矩电机，该力矩电机的定子(4)固定在工作台壳体(3)的内壁上，且力矩电机的转子(5)固套在芯轴(2)上；所述芯轴(2)下端同轴连接有一根短轴(6)，在短轴下部安装有一个角度编码器(7)，该角度编码器采集的数据反馈给所述力矩电机。
2.根据权利要求1所述的直驱式滚齿机工作台，其特征在于：所述工作台面(1)和工作台壳体(3)之间沿周向设有一组锁紧组件，该锁紧组件包括导向轴(8)和拉紧螺钉(12)，其中导向轴(8)固定在所述工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔中，该导向轴为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段上的出油孔(8a)与工作台壳体(3)上的进油孔(3a)连通；所述导向轴(8)的小径段活套有一根活塞杆(9)，该活塞杆为上小、下大的两段式阶梯轴结构，其大径段与工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔滑动配合，并动密封；所述活塞杆(9)小径段的下部套装有一组碟簧(10)，该碟簧同时装在工作台壳体(3)顶部的竖直安装孔中；所述活塞杆(9)小径段上端沿周向开有一组钢球孔，每个钢球孔中装有一个钢球(11)，所述导向轴(8)小径段上端对应每个钢球开有一个钢球保持凹槽(8b)；
所述拉紧螺钉(12)由上部的螺纹段和下部的套状段构成，其中螺纹段与所述工作台面(1)上的竖直孔螺纹连接，其套状段位于该工作台面上的容纳孔中，且拉紧螺钉(12)的套状段内壁下部为上大、下小的圆锥面，该圆锥面可与所述钢球(11)接触；所述拉紧螺钉(12)的套状段外面固套有一个锥套(13)，该锥套中心孔的下端部为上小、下大的圆锥面，该圆锥面与过渡锥套(14)外壁上的锥面适应，过渡锥套(14)固定在所述工作台壳体(3)顶面上，且过渡锥套(14)的内孔与拉紧螺钉(12)的套状段滑动配合。
3.根据权利要求1所述的直驱式滚齿机工作台，其特征在于：所述锁紧组件的数目为6-8个，这些锁紧组件沿所述工作台面(1)的周向均布。
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