CN106862941A - 一种机床a轴摆动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床A轴摆动机构，包括基座、伺服电机、滚珠丝杠副、第一滑动体、第二滑动体和旋转体，滚珠丝杠副水平安装在基座上，滚珠丝杠副与伺服电机的输出端相连，第一滑动体固定在滚珠丝杠副上，第一滑动体与基座水平滑动连接，第二滑动体与第一滑动体垂直滑动连接，第二滑动体的下端与旋转体轴接，基座上安装有弧形导轨，旋转体的上端安装在弧形导轨上，旋转体的下端通过转台轴承安装在基座上，旋转体与基座之间设置有用于锁定旋转体的锁定机构；该机床A轴摆动机构结构简单、紧凑、体积小、安装方便，能够适应大扭矩加工需要，安全可靠，可应用于卧式加工中心的摇篮转台，也可应用于龙门式加工中心的主轴摆动结构。

Description

一种机床A轴摆动机构

技术领域

本发明涉及一种摆动机构，具体是一种机床A轴摆动机构。

背景技术

在多轴联动的数控机床中，A轴的摆动较为常用。现有加工中心的A轴摆动机构的驱动方式，主要为蜗轮蜗杆驱动，即伺服电机通过蜗轮蜗杆副带动A轴摆动，而为了增大传递的扭矩，经常配合齿轮或同步齿形带一起使用。上述A轴摆动机构存在的主要问题有：1、蜗轮蜗杆副的安装精度要求高，调试困难；2、蜗轮蜗杆副存在啮合间隙，定位精度不高；3、蜗轮蜗杆副耐磨性不高，长期使用后容易磨损；4、蜗轮蜗杆副传递的扭矩较小，不适合大扭矩的传递；5、A轴摆动机构缺少定位夹紧机构，对A轴的定位精度不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、紧凑、体积小、安装方便的机床A轴摆动机构，该机床A轴摆动机构能够适应大扭矩加工需要，安全可靠，可应用于卧式加工中心的摇篮转台，也可应用于龙门式加工中心的主轴摆动结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床A轴摆动机构，包括基座、伺服电机、滚珠丝杠副、第一滑动体、第二滑动体和旋转体，所述的滚珠丝杠副水平安装在所述的基座上，所述的滚珠丝杠副与所述的伺服电机的输出端相连，所述的第一滑动体固定在所述的滚珠丝杠副上，所述的第一滑动体与所述的基座水平滑动连接，所述的第二滑动体与所述的第一滑动体垂直滑动连接，所述的第二滑动体的下端与所述的旋转体轴接，所述的基座上安装有弧形导轨，所述的旋转体的上端安装在所述的弧形导轨上，所述的旋转体的下端通过转台轴承安装在所述的基座上，所述的旋转体与所述的基座之间设置有用于锁定所述的旋转体的锁定机构，锁定机构解除对旋转体的锁定时，在伺服电机的驱动下，旋转体绕A轴摆动。

本发明公开的机床A轴摆动机构结构简单、安装方便，其依靠伺服电机和滚珠丝杠副驱动第一滑动体左右移动，继而带动第二滑动体上下移动，相应带动旋转体绕A轴左右摆动。该机床A轴摆动机构通过旋转体增大扭矩传递，稳定性好，能够适应大扭矩加工需要，同时旋转体可由锁定结构进行锁定和定位，只有锁定机构解除对旋转体的锁定后，才允许旋转体绕A轴摆动，安全可靠。该机床A轴摆动机构结构紧凑、体积小，可应用于卧式加工中心的摇篮转台，也可应用于龙门式加工中心的主轴摆动结构。

作为优选，所述的锁定机构包括油缸、活塞、油缸盖、碟簧和拉杆，所述的油缸设置在所述的基座的后侧，所述的油缸盖安装在所述的基座上，所述的油缸盖固定在所述的缸体的前端，所述的拉杆同时穿设在所述的基座和所述的旋转体上，所述的拉杆的后端穿过所述的基座和所述的油缸盖与所述的活塞螺纹连接，所述的旋转体上开设有与所述的弧形导轨相匹配的弧形孔，所述的拉杆的前端自所述的弧形孔穿出，所述的拉杆的前端一体设置有法兰部，所述的活塞的后端与所述的油缸之间围成一油腔，所述的活塞的前端与所述的油缸盖之间安装有碟簧。在油腔内无油的情况下，碟簧推动活塞后移，活塞推动拉杆后移，使拉杆上的法兰部与旋转体的前端面接触，从而夹紧旋转体。当油腔内给油时，在油压推动下，活塞克服碟簧的弹力前移，带动拉杆前移，使拉杆与旋转体脱开，此时伺服电机工作，通过滚珠丝杠副驱动第一滑动体左右移动，继而带动第二滑动体上下移动，最终带动旋转体绕A轴左右摆动，旋转体绕A轴的左右摆动通过弧形导轨导向。

作为优选，所述的基座上安装有衬套，所述的衬套与所述的基座之间安装有密封圈，所述的拉杆的后端穿过所述的衬套和所述的油缸盖与所述的活塞螺纹连接，所述的拉杆的前端安装有垫圈，所述的垫圈设置在所述的法兰部与所述的旋转体的前端面之间。衬套对拉杆的左右移动起导向作用。在油腔内无油的情况下，拉杆上的法兰部压紧垫圈，通过垫圈夹紧旋转体，可更好地保护旋转体和拉杆。

作为优选，所述的第二滑动体与所述的旋转体之间经一芯轴连接，所述的芯轴与所述的旋转体之间安装有两个圆锥滚子轴承，所述的两个圆锥滚子轴承之间安装有隔套。

作为优选，所述的基座上水平安装有第一直线导轨，所述的第一滑动体的后端安装在所述的第一直线导轨上，所述的第一滑动体的前端安装有左右并行的两根第二直线导轨，所述的第二滑动体横跨安装在所述的两根第二直线导轨上。

作为优选，所述的转台轴承为带有圆光栅的交叉滚子轴承，以保证A轴摆动的精度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的机床A轴摆动机构结构简单、紧凑、体积小，安装方便，其依靠伺服电机和滚珠丝杠副驱动，通过旋转体增大扭矩传递，稳定性好，能够适应大扭矩加工需要，同时旋转体可由锁定结构进行锁定和定位，只有锁定机构解除对旋转体的锁定后，才允许旋转体绕A轴摆动，安全可靠。该机床A轴摆动机构可应用于卧式加工中心的摇篮转台，也可应用于龙门式加工中心的主轴摆动结构。

附图说明

图1为实施例的机床A轴摆动机构的正视图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图2中B处放大图；

图4为实施例中旋转体绕A轴摆动一定角度后状态图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的机床A轴摆动机构，包括基座1、伺服电机2、滚珠丝杠副3、第一滑动体4、第二滑动体5和旋转体6，滚珠丝杠副3水平安装在基座1上，滚珠丝杠副3与伺服电机2的输出端相连，第一滑动体4固定在滚珠丝杠副3上，第一滑动体4与基座1水平滑动连接，第二滑动体5与第一滑动体4垂直滑动连接，第二滑动体5与旋转体6之间经一芯轴61连接，芯轴61与旋转体6之间安装有两个圆锥滚子轴承62，两个圆锥滚子轴承62之间安装有隔套63，基座1上安装有弧形导轨11，旋转体6的上端安装在弧形导轨11上，旋转体6的下端通过转台轴承12安装在基座1上，该转台轴承12为带有圆光栅的交叉滚子轴承，旋转体6与基座1之间设置有用于锁定旋转体6的锁定机构，锁定机构解除对旋转体6的锁定时，在伺服电机2的驱动下，旋转体6绕A轴摆动。

实施例2的机床A轴摆动机构，包括基座1、伺服电机2、滚珠丝杠副3、第一滑动体4、第二滑动体5和旋转体6，滚珠丝杠副3水平安装在基座1上，滚珠丝杠副3与伺服电机2的输出端相连，第一滑动体4固定在滚珠丝杠副3上，第一滑动体4与基座1水平滑动连接，第二滑动体5与第一滑动体4垂直滑动连接，基座1上水平安装有第一直线导轨13，第一滑动体4的后端安装在第一直线导轨13上，第一滑动体4的前端安装有左右并行的两根第二直线导轨41，第二滑动体5横跨安装在两根第二直线导轨41上，第二滑动体5与旋转体6之间经一芯轴61连接，芯轴61与旋转体6之间安装有两个圆锥滚子轴承62，两个圆锥滚子轴承62之间安装有隔套63，基座1上安装有弧形导轨11，旋转体6的上端安装在弧形导轨11上，旋转体6的下端通过转台轴承12安装在基座1上，该转台轴承12为带有圆光栅的交叉滚子轴承，旋转体6与基座1之间设置有用于锁定旋转体6的锁定机构，锁定机构解除对旋转体6的锁定时，在伺服电机2的驱动下，旋转体6绕A轴摆动。

实施例2中，锁定机构包括油缸71、活塞72、油缸盖73、碟簧74和拉杆75，油缸71设置在基座1的后侧，油缸盖73安装在基座1上，油缸盖73通过螺钉固定在缸体的前端，拉杆75同时穿设在基座1和旋转体6上，基座1上安装有衬套14，衬套14与基座1之间安装有密封圈15，拉杆75的后端穿过衬套14和油缸盖73与活塞72螺纹连接，旋转体6上开设有与弧形导轨11相匹配的弧形孔64，拉杆75的前端自弧形孔64穿出，拉杆75的前端一体设置有法兰部76，拉杆75的前端安装有垫圈77，垫圈77设置在法兰部76与旋转体6的前端面之间，活塞72的后端与油缸71之间围成一油腔78，活塞72的前端与油缸盖73之间安装有碟簧74。

上述机床A轴摆动机构的工作原理为：在油腔78内无油的情况下，碟簧74推动活塞72后移，活塞72推动拉杆75后移，使拉杆75上的法兰部76压紧垫圈77，通过垫圈77夹紧旋转体6，如图1所示。当油腔78内给油时，在油压推动下，活塞72克服碟簧74的弹力前移，带动拉杆75前移，使拉杆75与旋转体6脱开，此时伺服电机2工作，通过滚珠丝杠副3驱动第一滑动体4左右移动，继而带动第二滑动体5上下移动，最终带动旋转体6绕A轴左右摆动，旋转体6绕A轴的左右摆动通过弧形导轨11导向，旋转体6绕A轴摆动一定角度后状态图如图4所示。

Claims (6)

1.一种机床A轴摆动机构，其特征在于包括基座、伺服电机、滚珠丝杠副、第一滑动体、第二滑动体和旋转体，所述的滚珠丝杠副水平安装在所述的基座上，所述的滚珠丝杠副与所述的伺服电机的输出端相连，所述的第一滑动体固定在所述的滚珠丝杠副上，所述的第一滑动体与所述的基座水平滑动连接，所述的第二滑动体与所述的第一滑动体垂直滑动连接，所述的第二滑动体的下端与所述的旋转体轴接，所述的基座上安装有弧形导轨，所述的旋转体的上端安装在所述的弧形导轨上，所述的旋转体的下端通过转台轴承安装在所述的基座上，所述的旋转体与所述的基座之间设置有用于锁定所述的旋转体的锁定机构，锁定机构解除对旋转体的锁定时，在伺服电机的驱动下，旋转体绕A轴摆动。

2.根据权利要求1所述的一种机床A轴摆动机构，其特征在于所述的锁定机构包括油缸、活塞、油缸盖、碟簧和拉杆，所述的油缸设置在所述的基座的后侧，所述的油缸盖安装在所述的基座上，所述的油缸盖固定在所述的缸体的前端，所述的拉杆同时穿设在所述的基座和所述的旋转体上，所述的拉杆的后端穿过所述的基座和所述的油缸盖与所述的活塞螺纹连接，所述的旋转体上开设有与所述的弧形导轨相匹配的弧形孔，所述的拉杆的前端自所述的弧形孔穿出，所述的拉杆的前端一体设置有法兰部，所述的活塞的后端与所述的油缸之间围成一油腔，所述的活塞的前端与所述的油缸盖之间安装有碟簧。

3.根据权利要求2所述的一种机床A轴摆动机构，其特征在于所述的基座上安装有衬套，所述的衬套与所述的基座之间安装有密封圈，所述的拉杆的后端穿过所述的衬套和所述的油缸盖与所述的活塞螺纹连接，所述的拉杆的前端安装有垫圈，所述的垫圈设置在所述的法兰部与所述的旋转体的前端面之间。

4.根据权利要求1所述的一种机床A轴摆动机构，其特征在于所述的第二滑动体与所述的旋转体之间经一芯轴连接，所述的芯轴与所述的旋转体之间安装有两个圆锥滚子轴承，所述的两个圆锥滚子轴承之间安装有隔套。

5.根据权利要求1所述的一种机床A轴摆动机构，其特征在于所述的基座上水平安装有第一直线导轨，所述的第一滑动体的后端安装在所述的第一直线导轨上，所述的第一滑动体的前端安装有左右并行的两根第二直线导轨，所述的第二滑动体横跨安装在所述的两根第二直线导轨上。

6.根据权利要求1所述的一种机床A轴摆动机构，其特征在于所述的转台轴承为带有圆光栅的交叉滚子轴承。