CN105750938A - B-c五轴转台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种B?C五轴转台，包括：旋转C轴组件，C轴转台支撑轴承通过轴承座固定，旋转工作台与轴承座之间设有C轴转台轴承密封结构；B轴组件，包括支撑B轴的B轴转台主支撑轴承和设于B轴外的过渡轴，所述B轴转台主支撑轴承通过轴承座固定，所述过渡轴与轴承座之间设有B轴转台主支撑轴承密封结构；B轴辅助组件，包括设于B轴尾部的辅助支撑轴承和设于B轴尾部的辅助过渡轴，所述辅助支撑轴承设于B轴辅助支撑轴承座上，辅助过渡轴与B轴辅助支撑轴承座之间设有B轴转台辅助支撑轴承密封结构。通过上述方式，本发明可以有效提高五轴摇篮式转台的支撑刚性，提高转台精度，提高转台的轴承的密封性，提高转台的使用寿命和可靠性。

Description

B-C五轴转台
技术领域
本发明涉及机床制造领域，特别是涉及一种采用了组合式密封结构的B-C五轴转台。
背景技术
现有的B-C轴摇篮式转台多数是采用径向和轴向推力轴承组合使用作为转台B轴、C轴的支撑结构，结构复杂，轴承安装维护不方便。
B-C轴摇篮式转台也有采用YRT高精度转台轴承的结构，但都为单支撑结构，支撑效果差，支撑刚性差。
现有的B-C轴摇篮式转台轴承均采用单一的密封结构，密封效果不好，转台轴承寿命低，转台可靠性不好。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有独特组合式转台轴承密封结构，提高转台轴承的抗污染能力，提高轴承使用寿命的B-C五轴转台。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种B-C五轴转台，包括：旋转C轴组件和摇摆B轴组件，所述摇摆B轴组件包括B轴组件和B轴辅助组件，所述B轴组件和B轴辅助组件分别设于旋转C轴组件的两侧，
旋转C轴组件，包括旋转工作台和支撑C轴的C轴转台支撑轴承，所述C轴转台支撑轴承通过轴承座固定，旋转工作台与轴承座之间设有C轴转台轴承密封结构；
B轴组件，包括支撑B轴的B轴转台主支撑轴承和设于B轴外的过渡轴，所述B轴转台主支撑轴承通过轴承座固定，所述过渡轴与轴承座之间设有B轴转台主支撑轴承密封结构；
B轴辅助组件，包括设于B轴尾部的辅助支撑轴承和设于B轴尾部的辅助过渡轴，所述辅助支撑轴承设于B轴辅助支撑轴承座上，辅助过渡轴与B轴辅助支撑轴承座之间设有B轴转台辅助支撑轴承密封结构。
在本发明一个较佳实施例中，所述C轴转台支撑轴承和B轴转台主支撑轴承均为径向设有一组滚子、轴向设有上下两排滚子的轴承。
在本发明一个较佳实施例中，所述辅助支撑轴承为精密交叉滚子轴承。
在本发明一个较佳实施例中，C轴转台轴承密封结构至少包括2道密封结构，分别定义为C轴第一道密封和C轴第二道密封，所述C轴第一道密封是由设于轴承座上表面的凸台与工作台下表面的凹槽相配合形成；C轴第二道密封是由设于轴承座外圆周面上的凹槽与工作台下表面的凸台相配合形成。
在本发明一个较佳实施例中，工作台下方设有旋转密封圈，该密封圈涨紧在轴承座的台阶面上，转台回转时，旋转密封圈的唇口始终与工作台面下表面紧密接触，从而形成C轴第三道密封。
在本发明一个较佳实施例中，B轴转台主支撑轴承密封结构至少包括2道密封结构，分别定义为B轴第一道密封和B轴第二道密封，所述B轴第一道密封是由B轴的轴承座一侧表面的凸台与过渡轴相对表面的凹槽相配合形成，所述B轴第二道密封是由过渡轴外圆周面的凹槽和B轴的轴承座表面的凸台相配合形成。
在本发明一个较佳实施例中，所述过渡轴与B轴的轴承座之间设有旋转密封圈，旋转密封圈涨紧在B轴的轴承座的台阶面上，B 轴回转时，旋转密封圈的唇口始终与过渡轴表面紧密接触，从而形成B轴第三道密封。
在本发明一个较佳实施例中，B轴转台辅助支撑轴承密封结构包括至少2道密封结构，分别定义为B轴第一道辅助密封和B轴第二道辅助密封，B轴第一道辅助密封是由B轴辅助支撑轴承座的内台阶孔与辅助过渡轴外圆配合形成，B轴第二道辅助密封是由B轴辅助支撑轴承座的外圆周面上的凹槽与C轴底座表面上的凸台配合形成。
在本发明一个较佳实施例中，B轴辅助支撑轴承座与辅助过渡轴之间设有旋转密封圈，旋转密封圈涨紧在辅助过渡轴外圆台阶面上, B 轴回转时，旋转密封圈的唇口始终与B轴辅助支撑轴承座表面紧密接触，从而形成B轴第三道辅助密封。
在本发明一个较佳实施例中，C轴和B轴内均设有气密封内腔，压力小于等于0.2bar的干燥空气经过气密封管接头和管路进入到各轴气密封内腔，各轴气密封内腔处建立起小压力气体正压，即在各轴内形成小压力正压气体密封结构。
本发明的有益效果是：本发明B-C五轴转台可以有效提高五轴摇篮式转台的支撑刚性，提高转台精度，提高转台的轴承的密封性，提高转台的使用寿命和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明B-C五轴转台一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示B-C五轴转台中旋转C轴组件的结构放大图；
图3是图1所示B-C五轴转台中B轴组件的结构放大图；
图4是图1所示B-C五轴转台中B轴辅助组件的结构放大图；
图5是图1所示B-C五轴转台中C轴气密封内腔的结构示意图；
图6是图1所示B-C五轴转台中B轴气密封内腔的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种B-C五轴转台，包括：旋转C轴组件2和摇摆B轴组件，所述摇摆B轴组件包括B轴组件1和B轴辅助组件1’，所述B轴组件1和B轴辅助组件1’分别设于旋转C轴组件2的两侧，如图1所示。
旋转C轴组件2，如图2所示，包括旋转工作台23和支撑C轴的C轴转台支撑轴承203，所述C轴转台支撑轴承203通过轴承座202固定，旋转工作台23与轴承座202之间设有C轴转台轴承密封结构。
C轴采用一只YRT高精度转台轴承作为转台支撑轴承203，该轴承径向有一组滚子、轴向有上下两排滚子，能够同时承受径向、轴向和倾覆力矩，回转精度高达1.5µm。
B轴组件1，如图3所示，包括支撑B轴的B轴转台主支撑轴承102和设于B轴外的过渡轴11，所述B轴转台主支撑轴承102通过轴承座103固定，所述过渡轴11与轴承座103之间设有B轴转台主支撑轴承密封结构。
B轴的主支撑轴承102采用一只YRT高精度转台轴承，该轴承径向有一组滚子、轴向有上下两排滚子，能够同时承受径向、轴向和倾覆力矩，回转精度高达1.5µm。
B轴辅助组件1’，如图4所示，为了提高B轴承载能力和传动刚性，采用一只精密交叉滚子轴承作为B轴尾端的辅助支撑轴承112，B轴尾部设有辅助过渡轴12，所述辅助支撑轴承112设于B轴辅助支撑轴承座111上，辅助过渡轴12与B轴辅助支撑轴承座111之间设有B轴转台辅助支撑轴承密封结构。
如图2所示，C轴转台轴承密封结构至少包括2道机械式迷宫密封结构，分别定义为C轴第一道密封21和C轴第二道密封22，所述C轴第一道密封21是由设于轴承座202上表面的环形凸台与工作台23下表面的环形凹槽相配合形成。C轴第二道密封22是由设于轴承座202外圆周面上的环形凹槽与工作台23下表面的两只半环防护罩206上的环形凸台相配合形成。
工作台23下方设有旋转密封圈205，该密封圈涨紧在轴承座202的台阶面上，转台回转时，旋转密封圈205的唇口始终与工作台23面下表面紧密接触，从而形成C轴第三道旋转密封。
如图5所示，转台回转时压力为0.2bar以内的干燥空气经过气密封管接头209和相应管路进入到 C轴气密封内腔，从而在C轴气密封内腔处建立起小压力气体正压，形成了第四道小压力正压气体密封结构。这样既能有效防止污染物进入轴承，又能避免轴承油脂润滑受到气流影响。
这四道密封结构组成独特组合式C轴转台轴承密封结构。为了防止切屑液进入转台内部，还设计有O型密封圈201、O型密封圈204、防护罩207、密封垫208等密封结构。实践证明转台C轴轴承密封效果非常理想。
如图3所示，B轴转台主支撑轴承密封结构至少包括2道机械式迷宫密封结构，分别定义为B轴第一道密封13和B轴第二道密封14，所述B轴第一道密封13是由B轴的轴承座103右表面的环形凸台与过渡轴11左表面的环形凹槽相配合形成，所述B轴第二道密封14是由过渡轴11外圆周面的环形凹槽和B轴的轴承座103右表面的两只半环防护罩105上的环形凸台相配合形成。
所述过渡轴与B轴的轴承座之间设有旋转密封圈104，旋转密封圈104涨紧在B轴的轴承座103的台阶面上，B 轴回转时，旋转密封圈104的唇口始终与过渡轴11左表面紧密接触，从而形成B轴第三道旋转密封。
如图6所示，B 轴回转时压力为0.2bar以内的干燥空气经过气密封管接头122和相应管路进入到B轴气密封内腔，从而在B轴气密封内腔处建立起小压力气体正压，形成了第四道小压力正压气体密封结构。这样既能有效防止污染物进入轴承，又能避免轴承油脂润滑受到气流影响。
这四道密封结构组成独特组合式B轴转台主支撑轴承密封结构。为了防止切屑液进入B轴转台主支撑轴承处，还设计有O型密封圈101、密封堵106、O型密封圈107、O型密封圈108、防护盖板109、O型密封圈110等密封结构。实践证明转台B轴转台主支撑轴承密封效果非常理想。
如图4所示，B轴转台辅助支撑轴承密封结构包括至少2道密封结构，分别定义为B轴第一道辅助密封15和B轴第二道辅助密封16，B轴第一道辅助密封15是由B轴辅助支撑轴承座111的内台阶孔与辅助过渡轴12外圆配合形成，B轴第二道辅助密封16是由B轴辅助支撑轴承座111的外圆周面上的环形凹槽与C轴底座右表面两只半环防护罩115上的环形凸台配合形成。
B轴辅助支撑轴承座111与辅助过渡轴12之间设有旋转密封圈118，旋转密封圈118涨紧在辅助过渡轴12外圆台阶面上, B 轴回转时，旋转密封圈118的唇口始终与B轴辅助支撑轴承座111的左表面紧密接触，从而形成B轴第三道辅助密封。
这三道密封结构组成独特组合式B轴转台辅助支撑轴承密封结构。为了防止切屑液进入B轴转台辅助支撑轴承处，还设计有O型密封圈116、防护盖板117、O型密封圈119、密封堵120、O型密封圈121、O型密封圈113、轴承压盖114等密封结构。实践证明转台B轴转台辅助支撑轴承密封效果非常理想。
C轴组件采用双读数头的钢栅尺作为角度测量装置，测量精度高、抗污染能力高，稳定性、可靠性好。如图5所示的双读数头角度测量装置212，为了提高角度测量装置的抗干扰能力，也为了便于走线和安装，双读数头安装在轴承外圈的下方。该角度测量装置为非接触感应式编码器，无磨损，抗污染能力强、无磁性构件故无磁滞无消磁危险，测量系统集成到转台主支撑轴承上，直接测量旋转轴的最终输出端，减少了中间各级弹性环节对测量精度带来的误差，双读数头测量可以对轴承的径向偏差进行百分百的校正，因此测量精度高。
B轴组件采用双读数头的钢栅尺作为角度测量装置，测量精度高、抗污染能力高，稳定性、可靠性好。为了提高角度测量装置的抗干扰能力，也为了便于走线和安装，双读数头安装在轴承外圈的左侧。该角度测量装置为非接触感应式编码器，无磨损，抗污染能力强、无磁性构件故无磁滞无消磁危险，测量系统集成到转台主支撑轴承上，直接测量旋转轴的最终输出端，减少了中间各级弹性环节对测量精度带来的误差，双读数头测量可以对轴承的径向偏差进行百分百的校正，因此测量精度高。
B轴、C轴主支撑轴承采用两道机械式迷宫密封结构，一道旋转密封结构，为了加强密封效果在转台主支撑轴承座内腔设计有小压力正压气体密封结构，形成独特组合式转台轴承密封结构，提高了转台主支撑轴承的抗污染能力，提高转台主支撑轴承使用寿命。
B轴尾端的辅助支撑轴承采用两道机械式迷宫密封结构，一道旋转密封结构构成组合密封结构，提高了转台B轴辅助支撑轴承的抗污染能力，提高辅助支撑轴承使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种B-C五轴转台，包括：旋转C轴组件和摇摆B轴组件，所述摇摆B轴组件包括B轴组件和B轴辅助组件，所述B轴组件和B轴辅助组件分别设于旋转C轴组件的两侧，其特征在于，
旋转C轴组件，包括旋转工作台和支撑C轴的C轴转台支撑轴承，所述C轴转台支撑轴承通过轴承座固定，旋转工作台与轴承座之间设有C轴转台轴承密封结构；
B轴组件，包括支撑B轴的B轴转台主支撑轴承和设于B轴外的过渡轴，所述B轴转台主支撑轴承通过轴承座固定，所述过渡轴与轴承座之间设有B轴转台主支撑轴承密封结构；
B轴辅助组件，包括设于B轴尾部的辅助支撑轴承和设于B轴尾部的辅助过渡轴，所述辅助支撑轴承设于B轴辅助支撑轴承座上，辅助过渡轴与B轴辅助支撑轴承座之间设有B轴转台辅助支撑轴承密封结构。
2.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于，所述C轴转台支撑轴承和B轴转台主支撑轴承均为径向设有一组滚子、轴向设有上下两排滚子的轴承。
3.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于，所述辅助支撑轴承为精密交叉滚子轴承。
4.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于，C轴转台轴承密封结构至少包括2道密封结构，分别定义为C轴第一道密封和C轴第二道密封，所述C轴第一道密封是由设于轴承座上表面的凸台与工作台下表面的凹槽相配合形成；C轴第二道密封是由设于轴承座外圆周面上的凹槽与工作台下表面的凸台相配合形成。
5.根据权利要求4所述的B-C五轴转台，其特征在于，工作台下方设有旋转密封圈，该密封圈涨紧在轴承座的台阶面上，转台回转时，旋转密封圈的唇口始终与工作台面下表面紧密接触，从而形成C轴第三道密封。
6.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于， B轴转台主支撑轴承密封结构至少包括2道密封结构，分别定义为B轴第一道密封和B轴第二道密封，所述B轴第一道密封是由B轴的轴承座一侧表面的凸台与过渡轴相对表面的凹槽相配合形成，所述B轴第二道密封是由过渡轴外圆周面的凹槽和B轴的轴承座表面的凸台相配合形成。
7.根据权利要求6所述的B-C五轴转台，其特征在于，所述过渡轴与B轴的轴承座之间设有旋转密封圈，旋转密封圈涨紧在B轴的轴承座的台阶面上，B 轴回转时，旋转密封圈的唇口始终与过渡轴表面紧密接触，从而形成B轴第三道密封。
8.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于，B轴转台辅助支撑轴承密封结构包括至少2道密封结构，分别定义为B轴第一道辅助密封和B轴第二道辅助密封，B轴第一道辅助密封是由B轴辅助支撑轴承座的内台阶孔与辅助过渡轴外圆配合形成，B轴第二道辅助密封是由B轴辅助支撑轴承座的外圆周面上的凹槽与C轴底座表面上的凸台配合形成。
9.根据权利要求8所述的B-C五轴转台，其特征在于，B轴辅助支撑轴承座与辅助过渡轴之间设有旋转密封圈，旋转密封圈涨紧在辅助过渡轴外圆台阶面上, B 轴回转时，旋转密封圈的唇口始终与B轴辅助支撑轴承座表面紧密接触，从而形成B轴第三道辅助密封。
10.根据权利要求1所述的B-C五轴转台，其特征在于，C轴和B轴内均设有气密封内腔，压力小于等于0.2bar的干燥空气经过气密封管接头和管路进入到各轴气密封内腔，各轴气密封内腔处建立起小压力气体正压，即在各轴内形成小压力正压气体密封结构。
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