CN105345493B - 一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，将转台吊装于铣床的工作平台上，通过限位块固定其位置，将工件装卡于转台工作台上，转动主轴和俯仰轴手柄，使工件处于所需角度，启动液压锁紧装置，即可开始精加工过程。本发明结构紧凑、操作方便，实用性强，能快速、稳定地保持零件处于特定角度及方向，便于后续精加工工序的开展。

Description

一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台
技术领域
本发明是一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，属于精密加工领域，涉及一种卧式铣床，可用于工件的精密加工。
背景技术
测试和运动仿真转台的研究和开发从六十年代开始就在国内开展起来，专项技术在八十年代得到了长足的进步，近年来在积极探索和实践大型复杂转台的关键技术方面亦有突破。目前转台设备在主要技术指标方面已经接近或达到国外先进水平，产品占据了国内市场的主要份额。
在惯导测试和精密运动仿真设备的研制生产方面，中航工业三○三所已经有五十余年的历史，在发展过程中，积累了转台设备的结构设计与制造、精密测量与控制等关键技术问题的丰富经验，已经成为国内惯导测试和运动仿真设备的主要研发生产单位。在零件加工领域，高精度工件加工多采用价格高昂的加工中心等设备，普通机床无法实现，对于经济实力有限的企业来说，对于提高普通机床加工精度装置的需求非常迫切。
例如，磁悬浮陀螺框架两侧的轴承安装孔间距600mm，孔系同轴度5μm，端面与孔垂直度0.01mm，这些技术指标对加工技术提出了严峻的挑战。由于现有的多轴加工中心转台精度一般为千分之三，满足不了磁悬浮陀螺对空间定位与转角控制的精度要求。目前采用机械加工后手工刮研的方法进行修整以满足设计及使用要求，这种制造模式不但加工效率低而且质量稳定性差，满足不了磁悬浮控制力矩陀螺高精度零部件精密制造对加工装置的要求。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，其目的是提供一种使用方便、经济高效的加工辅助设备。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，包括机械台体、数显装置、液压锁紧系统等部分，机械台体包括一个矩形环状底座(1)，矩形环状底座(1)上表面四角处固定有吊环螺钉(20)，矩形环状底座(1)两短边上表面固定有左耳座(12)、右耳座(2)，通过内六角螺钉紧固，环形底座(1)下表面中部凹槽中安装有可调整位置的定位块(15)，左耳座(12)、右耳座(2)为中部有通孔的矩形结构，左俯仰轴(11)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，左俯仰轴(11)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和左俯仰轴(11)从左耳座(12)中部通孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于左耳座(12)中部通孔周边的轴承安装孔上；相应地，右俯仰轴(5)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，右俯仰轴(5)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和右俯仰轴(5)从右耳座(2)中部通孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于右耳座(2)中部通孔周边的轴承安装孔上，左俯仰轴(11)、右俯仰轴(5)的法兰盘的一端通过内六方螺钉分别与矩形联轴体(16)的左、右两安装面固连，联轴体(16)与左俯仰轴(11)、右俯仰轴(5)轴线垂直方向为主轴(7)的轴系安装孔，主轴(7)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，主轴(7)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和主轴(7)从联轴体(16)主轴轴系安装孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于联轴体(16)中部主轴轴系安装孔周边的轴承安装孔上，工作台(9)通过螺钉固定在主轴(7)有法兰盘一侧的轴端上，工作台(9)安装平面与主轴(7)轴线方向垂直；
主轴位置反馈元件——带变压器的感应同步器(6)固定于工作台(9)和主轴(7)法兰盘之间，其中感应同步器(6)转子部分通过螺钉与主轴(7)上有法兰盘一侧的同步器安装孔固定，感应同步器(6)定子部分通过螺钉与联轴体(16)安装主轴轴承(10)一侧端面的同步器安装孔固定，俯仰轴位置反馈元件——带变压器的感应同步器(4)固定于右耳座(2)和俯仰刻度盘(3)之间，其中感应同步器(4)转子部分通过螺钉与右俯仰轴(5)中部阶梯面上的同步器安装孔固定，感应同步器(4)定子部分通过螺钉与右耳座(2)安装俯仰推力角接触球轴承(10)另外一侧端面的同步器安装孔固定；
联轴体(16)中部通孔安装有主轴液压锁紧装置(8)，主轴液压锁紧装置(8)为一中空的圆柱状结构，主轴液压锁紧装置(8)的法兰盘通过螺钉固定于联轴体(16)中部平面的锁紧装置安装孔上，主轴(7)从主轴液压锁紧装置(8)的通孔中穿过；俯仰轴液压锁紧装置(13)为一中空的圆柱状结构，俯仰轴液压锁紧装置(13)的法兰盘通过螺钉固定于左耳座(12)中部俯仰轴轴承(10)安装平面另一侧的锁紧装置安装孔上，左俯仰轴(11)从俯仰轴液压锁紧装置(13)的通孔中穿出；
主轴驱动机构(17)为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于主轴(7)上，通过键配合与主轴(7)没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于联轴体(16)上安装主轴轴承(10)另外一侧的端面上；俯仰轴驱动机构(14)为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于左俯仰轴(11)上，通过键配合与左俯仰轴(11)没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于左耳座(12)上安装俯仰轴轴承(10)另外一侧的端面上。
本发明装置的优点是结构紧凑、操作方便，可靠性高、实用性强，能快速、准确、稳定地完成工件空间位置的固定。
附图说明
图1为本发明所述双轴转台的外形结构示意图
图2为本发明所述双轴转台的内部结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：
参见附图1～2所示，该种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，其特征在于：矩形环状底座1上表面四角处固定有吊环螺钉20，矩形环状底座1两短边上表面固定有左耳座12、右耳座2，通过内六角螺钉紧固，环形底座1下表面中部凹槽中安装有可调整位置的定位块15，左耳座12、右耳座2为中部有通孔的矩形结构，左俯仰轴11从推力角接触球轴承10通孔中穿出，左俯仰轴11法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承10内圈紧固，推力角接触球轴承10和左俯仰轴11从左耳座12中部通孔穿出，推力角接触球轴承10外圈通过螺钉固定于左耳座12中部通孔周边的轴承安装孔上；相应地，右俯仰轴5从推力角接触球轴承10通孔中穿出，右俯仰轴5法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承10内圈紧固，推力角接触球轴承10和右俯仰轴5从右耳座2中部通孔穿出，推力角接触球轴承10外圈通过螺钉固定于右耳座2中部通孔周边的轴承安装孔上，左俯仰轴11、右俯仰轴5的法兰盘的一端通过内六方螺钉分别与矩形联轴体16的左、右两安装面固连，联轴体16与左俯仰轴11、右俯仰轴5轴线垂直方向为主轴7的轴系安装孔，主轴7从推力角接触球轴承10通孔中穿出，主轴7法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承10内圈紧固，推力角接触球轴承10和主轴7从联轴体16主轴轴系安装孔穿出，推力角接触球轴承10外圈通过螺钉固定于联轴体16中部主轴轴系安装孔周边的轴承安装孔上，工作台9通过螺钉固定在主轴7有法兰盘一侧的轴端上，工作台9安装平面与主轴7轴线方向垂直；
主轴位置反馈元件——带变压器的感应同步器6固定于工作台9和主轴7法兰盘之间，其中感应同步器6转子部分通过螺钉与主轴7上有法兰盘一侧的同步器安装孔固定，感应同步器6定子部分通过螺钉与联轴体16安装主轴轴承10一侧端面的同步器安装孔固定，俯仰轴位置反馈元件——带变压器的感应同步器4固定于右耳座2和俯仰刻度盘3之间，其中感应同步器4转子部分通过螺钉与右俯仰轴5中部阶梯面上的同步器安装孔固定，感应同步器4定子部分通过螺钉与右耳座2安装俯仰推力角接触球轴承10另外一侧端面的同步器安装孔固定；
联轴体16中部通孔安装有主轴液压锁紧装置8，主轴液压锁紧装置8为一中空的圆柱状结构，主轴液压锁紧装置8的法兰盘通过螺钉固定于联轴体16中部平面的锁紧装置安装孔上，主轴7从主轴液压锁紧装置8的通孔中穿过；俯仰轴液压锁紧装置13为一中空的圆柱状结构，俯仰轴液压锁紧装置13的法兰盘通过螺钉固定于左耳座12中部俯仰轴轴承10安装平面另一侧的锁紧装置安装孔上，左俯仰轴11从俯仰轴液压锁紧装置13的通孔中穿出；
主轴驱动机构17为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于主轴7上，通过键配合与主轴7没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于联轴体16上安装主轴轴承10另外一侧的端面上；俯仰轴驱动机构14为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于左俯仰轴11上，通过键配合与左俯仰轴11没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于左耳座12上安装俯仰轴轴承10另外一侧的端面上。
本发明装置的的具体工作过程是：
先将本发明吊装在机床加工平台上，通过底部限位块15将其固定，把需要精加工的工件置于工作台9上，工作台9下方为连轴外壳21，工作台9上均布有六条T形槽，用工装卡具将工件固定住，给设备上电，打开主轴、俯仰轴数显表开关，屏幕亮，按“清零”按钮，显示“000°00′00″”，将主轴、俯仰轴手轮23上的左、右锁紧螺钉19、24松开，分别按下控制柜上的1#、2#电机按钮，正、反转分别对应转台主轴7、左俯仰轴11逆时针、顺时针旋转，通过观察工作台9上刻度和俯仰刻度盘3上的刻度，当工作台9位置接近所需位置时，松开电机按钮，在俯仰方位手轮23上拧紧左、右锁紧螺钉19、24，转动左、右俯仰方位微调旋钮18、22，至所需角度后停止，将控制柜1#、2#锁紧缸旋钮旋至自锁紧状态，工作台9位置锁定，然后操作机床刀具开始精加工。当需要改变工件角度时，移开机床刀具，将1#、2#液压缸锁紧按钮旋至自放松状态，如转动角度较小，可直接旋转左、右俯仰方位微调旋钮18、22旋转至所需角度，如转动角度较大，松开主轴手轮锁紧螺钉19、俯仰手轮锁紧螺钉24，分别按下控制柜上的1#、2#电机旋转按钮，至所需角度附近时，松开电机旋转按钮，在俯仰方位手轮23上拧紧主轴手轮锁紧螺钉19、俯仰手轮锁紧螺钉24，转动左、右俯仰方位微调旋钮18、22，至所需角度后停止，将控制柜1#、2#锁紧缸旋钮旋至自锁紧状态，使工作台位置锁定，继续精加工过程。当加工工件结束后，移开机床刀具，将1#、2#液压缸锁紧按钮旋至自放松状态，松开俯仰方位手轮23上的主轴手轮锁紧螺钉19、俯仰手轮锁紧螺钉24，关闭数显表，设备断电，取下工件，将本发明所述双轴转台吊装取下。
与现有技术相比，本发明技术方案的优点是：
该双轴转台采取液压锁紧方式弥补测量型转台位置固定后的受力问题，从而实现在不改变机床刀具位置的情况下通过精确控制工件空间的角度、方向等，完成工件的精密加工的过程。

Claims (1)

1.一种用于零件加工的扁平化高精度双轴转台，其特征在于：矩形环状底座(1)上表面四角处固定有吊环螺钉(20)，矩形环状底座(1)两短边上表面固定有左耳座(12)、右耳座(2)，通过内六角螺钉紧固，环形底座(1)下表面中部凹槽中安装有可调整位置的定位块(15)，左耳座(12)、右耳座(2)为中部有通孔的矩形结构，左俯仰轴(11)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，左俯仰轴(11)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和左俯仰轴(11)从左耳座(12)中部通孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于左耳座(12)中部通孔周边的轴承安装孔上；相应地，右俯仰轴(5)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，右俯仰轴(5)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和右俯仰轴(5)从右耳座(2)中部通孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于右耳座(2)中部通孔周边的轴承安装孔上，左俯仰轴(11)、右俯仰轴(5)的法兰盘的一端通过内六方螺钉分别与矩形联轴体(16)的左、右两安装面固连，联轴体(16)内的主轴(7)的轴系安装孔的轴线与左俯仰轴(11)、右俯仰轴(5)的轴线垂直，主轴(7)从推力角接触球轴承(10)通孔中穿出，主轴(7)法兰盘通过螺钉与推力角接触球轴承(10)内圈紧固，推力角接触球轴承(10)和主轴(7)从联轴体(16)主轴轴系安装孔穿出，推力角接触球轴承(10)外圈通过螺钉固定于联轴体(16)中部主轴轴系安装孔周边的轴承安装孔上，工作台(9)通过螺钉固定在主轴(7)有法兰盘一侧的轴端上，工作台(9)安装平面与主轴(7)轴线方向垂直；
主轴位置反馈元件——带变压器的第一感应同步器(6)固定于工作台(9)和主轴(7)法兰盘之间，其中第一感应同步器(6)转子部分通过螺钉与主轴(7)上有法兰盘一侧的同步器安装孔固定，第一感应同步器(6)定子部分通过螺钉与联轴体(16)安装主轴轴承(10)一侧端面的同步器安装孔固定；
俯仰轴位置反馈元件——带变压器的第二感应同步器(4)固定于右耳座(2)和俯仰刻度盘(3)之间，其中：第二感应同步器(4)转子部分通过螺钉与右俯仰轴(5)中部阶梯面上的同步器安装孔固定，第二感应同步器(4)定子部分通过螺钉与右耳座(2)安装俯仰推力角接触球轴承(10)另外一侧端面的同步器安装孔固定；
联轴体(16)中部通孔安装有主轴液压锁紧装置(8)，主轴液压锁紧装置(8)为一中空的圆柱状结构，主轴液压锁紧装置(8)的法兰盘通过螺钉固定于联轴体(16)中部平面的锁紧装置安装孔上，主轴(7)从主轴液压锁紧装置(8)的通孔中穿过；俯仰轴液压锁紧装置(13)为一中空的圆柱状结构，俯仰轴液压锁紧装置(13)的法兰盘通过螺钉固定于左耳座(12)中部俯仰轴轴承(10)安装平面另一侧的锁紧装置安装孔上，左俯仰轴(11)从俯仰轴液压锁紧装置(13)的通孔中穿出；
主轴驱动机构(17)为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于主轴(7)上，通过键配合与主轴(7)没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于联轴体(16)上安装主轴轴承(10)另外一侧的端面上；俯仰轴驱动机构(14)为蜗轮蜗杆传动，蜗轮中部通孔套装于左俯仰轴(11)上，通过键配合与左俯仰轴(11)没有法兰盘一侧相连，蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直，蜗杆穿过蜗杆座上的两个蜗杆轴承孔，由蜗杆座通过螺纹连接整体固定于左耳座(12)上安装俯仰轴轴承(10)另外一侧的端面上。
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