CN108381264A

CN108381264A - 一种高精度双头平旋盘

Info

Publication number: CN108381264A
Application number: CN201810433830.1A
Authority: CN
Inventors: 张文明
Original assignee: Laiwu Wan Jin Machinery Co Ltd
Current assignee: Laiwu Wan Jin Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2018-08-10

Abstract

本发明公开了一种高精度双头平旋盘，包括床体，所述床体顶面中部轴向开设有第一槽体；其顶面中部径向开设有第二槽体；所述第一槽体内两侧分别固定有Z轴驱动件和Z轴滑动件；所述Z轴驱动件和Z轴滑动件顶面固定有主轴箱；所述床体顶面中部固定有升降式工作台；所述升降式工作台顶面固定有夹持工件的工装夹具；所述主轴箱其主轴与平旋盘安装；所述平旋盘其托板上固定有刀具；所述平旋盘包括盘体；所述盘体内侧安装有X轴传动组件；所述X轴传动组件包括固定部，及活动安装于固定部内侧的旋转部。本发明的高精度双头平旋盘，能够实现Y轴同步动作或Y轴先后动作，且能够根据工件需求，调整工作台位置，平旋盘传动系统调整控制更加精确方便。

Description

一种高精度双头平旋盘

技术领域

本发明涉及一种平旋盘，具体涉及一种高精度双头平旋盘，属于平旋盘技术领域。

背景技术

数控平旋盘在主轴旋转的同时，刀具可以沿径向进行数控控制，可加工过程中实时变径，因此可以对曲面、球面进行精度良好的加工，能加工复杂轮毂孔，如两头小中间大的瓶状腔；一只数控平旋盘和数控可变径镗头相当于无数把镗刀的加工能力；不论用户是设计新产品还是进行产品改进设计，都可以通过重新编写机床的程序进行调整，以适应新的加工要求，而不需要再购买其他的刀具，节省刀具成本；随着数控机床功能越来越强大，平旋盘也得到了很好的发展，现有的平旋盘种类繁多，如中国专利申请号：201010195064.3，公开了一种可实现多刀分别做径向进给的数控平旋盘系统；包括有在主轴箱内设有主轴，在主轴的前端设有平旋盘，主电机通过皮带传动到主输出轴上固连的主输出齿轮与主传动大齿轮啮合，主传动大齿轮与主轴固连，其主要特点包括有在主轴上设有空套双联齿轮组；多个径向进给输入轴的左端在每一个轴端设有径向进给伺服电机，右端设有进给输入齿轮与空套双联齿轮组的输入齿轮啮合，空套双联齿轮组的输出齿轮与进给输出齿轮啮合，进给输出齿轮固连于径向进给输出轴上，径向进给输出轴穿过主传动大齿轮，与锥齿轮传动副的主动锥齿轮固连；丝杠螺母机构的丝杠与锥齿轮传动副的被动锥齿轮连接，丝杠与滑板连接，滑板上固连有径向刀架；但其无法实现双端同步进给操作，加工效率低，且对于一些双端工件加工过程中容易出现偏差，且平旋盘其传动系统传动和控制过程比较繁琐。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种高精度双头平旋盘，能够实现Y轴同步动作或Y轴先后动作，且能够根据工件需求，调整工作台位置，平旋盘传动系统调整控制更加精确方便。

本发明的高精度双头平旋盘，包括床体，所述床体顶面中部轴向开设有第一槽体；其顶面中部径向开设有第二槽体；所述第一槽体内两侧分别固定有Z轴驱动件和Z轴滑动件；所述Z轴驱动件和Z轴滑动件顶面固定有主轴箱；所述床体顶面中部固定有升降式工作台；所述升降式工作台顶面固定有夹持工件的工装夹具；所述主轴箱其主轴与平旋盘安装；所述平旋盘其托板上固定有刀具；所述平旋盘包括盘体；所述盘体内侧安装有X轴传动组件；所述X轴传动组件包括固定部，及活动安装于固定部内侧的旋转部；所述旋转部包括X轴旋转部和主轴旋转部。

作为优选的实施方案，所述Z轴驱动件包括Z轴伺服电机、Z轴丝母座和Z轴轴承座；所述Z轴丝母座上安装有Z轴丝母；所述Z轴伺服电机通过Z轴丝杠分别与Z轴丝母和Z轴轴承座安装。

作为优选的实施方案，所述Z轴滑动件包括轴向安装于第一槽体顶面两侧Z轴滑轨；所述Z轴滑轨上活动安装有Z轴滑块。

作为优选的实施方案，所述升降式工作台包括固定于床体顶面第二槽体一边侧的Y轴立板；所述Y轴立板上固定有两Y轴滑轨；所述Y轴滑轨上活动安装有Y轴滑块；两所述Y轴滑轨之间固定有Y轴伺服电机；所述第二槽体内侧垂直安装有Y轴丝母；所述Y轴丝母内侧安装有Y轴丝杠；所述Y轴丝杠顶面安装有Y轴丝杠同步带轮；所述Y轴丝杠同步带轮通过Y轴同步带连接到Y轴伺服电机上的Y轴同步带轮；所述Y轴滑块上固定有工作台；所述工作台底面与Y轴丝杠贴合。

作为优选的实施方案，所述固定部包括轴承压盖，及与轴承压盖固定的轴承座，及与轴承座固定的支撑件，及与支撑件固定的主轴外护套；所述X轴旋转部包括轴套；及通过带轮紧固螺母固定于轴套上的带轮；所述轴套通过轴承顶紧套延伸至轴承压盖内侧；所述轴承座内侧安装有第一轴承；所述轴套延伸至第一轴承内侧，并与第一丝母一体装配；所述第一丝母内侧旋接有第一丝杠；所述第一丝杠延伸至轴套内侧；所述支撑件内侧开设有椭圆仓，所述椭圆仓内侧安装有相互贴合的第一椭圆轴；所述主轴旋转部包括设置于椭圆仓内侧的第二椭圆轴；所述第一椭圆轴和第二椭圆轴内侧分别安装有第二轴承和第三轴承；所述第一椭圆轴顶部与第一丝杠一体装配；所述支撑件内侧底部通过轴承件安装有第二丝母；所述第二丝母与第二丝杠装配；所述第二丝杠顶部与所述第二椭圆轴底部装配；所述第二丝母与活动设置于主轴外护套内侧顶部的丝母座安装；所述丝母座与活动设置于主轴外护套内侧的主轴连接器装配；所述主轴连接器内部通过紧固螺母和内轴承装配有传动轴；所述第二丝杠底部与传动轴内侧顶部贴合；所述传动轴底部安装有换向齿轮箱；所述换向齿轮箱两换向输出端分别固定有第三丝杠；所述第三丝杠与安装于丝母座上的第三丝母螺旋安装；所述丝母座上固定有一托板。

本发明与现有技术相比较，本发明的高精度双头平旋盘，能够实现Z轴驱动件驱动主轴箱精确同步动作或先后动作，同时能够根据工件需求，通过Y轴丝杠能够实现工作台升降；平旋盘传动系统调整控制更加精确方便。

附图说明

图1为本发明的主轴箱和工作台安装前立体结构示意图。

图2为本发明的主轴箱和工作台安装前俯视结构示意图。

图3为本发明的主轴箱和工作台安装后立体结构示意图。

图4为本发明的主轴箱和工作台安装后正面结构示意图。

图5为本发明的侧面结构示意图。

图6为本发明的图5沿A-A线截面结构示意图。

图7为本发明的图6沿B-B线截面结构示意图。

图8为本发明的图7沿D-D线截面结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图8所示的高精度双头平旋盘，包括床体1顶面中部径向开设有第一槽体；所述床体顶面中部径向开设有第二槽体；所述第一槽体内两侧分别固定有Z轴驱动件和Z轴滑动件；所述Z轴驱动件包括Z轴伺服电机2、Z轴丝母座5和Z轴轴承座6；所述Z轴丝母座5上安装有Z轴丝母4；所述Z轴伺服电机2通过Z轴丝杠3分别与Z轴丝母4和Z轴轴承座6安装；所述Z轴滑动件包括轴向安装于第一槽体顶面两侧Z轴滑轨8；所述Z轴滑轨8上活动安装有Z轴滑块7；所述床体1顶面于第二槽体一边侧固定有Y轴立板9；所述Y轴立板9上固定有两Y轴滑轨10；所述Y轴滑轨10上活动安装有Y轴滑块11；两所述Y轴滑轨10之间固定有Y轴伺服电机12；所述第二槽体内侧垂直安装有Y轴丝母17；所述Y轴丝母17内侧安装有Y轴丝杠16；所述Y轴丝杠16顶面安装有Y轴丝杠同步带轮15；所述Y轴丝杠同步带轮15通过Y轴同步带14连接到Y轴伺服电机12上的Y轴同步带轮13；所述Z轴丝母座5和Z轴滑块7顶面固定有主轴箱21；所述Y轴滑块11上固定有工作台18；所述工作台18底面与Y轴丝杠16贴合；所述工作台18顶面固定有夹持工件20的工装夹具19；所述主轴箱21其主轴25与平旋盘22安装；所述平旋盘22其托板23上固定有刀具24；系统把指令给Z轴伺服电机旋转，带动通过Z轴轴承座上的Z轴丝杠旋转，旋转力通过装配在Z轴丝母座上的Z轴丝母转变成前后移动的力，Z轴丝母座把力传递给主轴箱，带动主轴箱四周的Z轴滑块在Z轴滑轨上运动，实现Z轴的精确控制；系统把指令给到Y轴伺服电机旋转，带动Y轴同步带轮旋转，Y轴同步带轮通过Y轴同步带带动另一侧Y轴丝杠同步带轮和Y轴丝杠旋转，Y轴丝杠的旋转通过Y轴丝母转变成上下的推力，使工作台一侧装配的两个Y轴滑块，在Y轴滑轨上下滑动，实现Y轴的精确控制；所述平旋盘包括盘体；所述盘体内侧安装有X轴传动组件；所述X轴传动组件包括轴套A1；及通过带轮紧固螺母A2固定于轴套A1上的带轮A3；所述轴套A1通过轴承顶紧套A4延伸至轴承压盖A5内侧；所述轴承压盖A5与轴承座A6固定；所述轴承座A6与支撑件A7固定；所述支撑件A7与主轴外护套A8固定；所述轴承座A6内侧安装有第一轴承A15；所述轴套A1延伸至第一轴承A15内侧，并与第一丝母A13一体装配；所述第一丝母A13内侧旋接有第一丝杠A12；所述第一丝杠A12延伸至轴套A1内侧；所述支撑件A7内侧开设有椭圆仓，所述椭圆仓内侧安装有相互贴合的第一椭圆轴A16和第二椭圆轴A18；所述第一椭圆轴A16和第二椭圆轴A18内侧分别安装有第二轴承A17和第三轴承A19；所述第一椭圆轴A16顶部与第一丝杠A12一体装配；所述支撑件A7内侧底部通过轴承件A22安装有第二丝母A20；所述第二丝母A20与第二丝杠A21装配；所述第二丝杠A21顶部与所述第二椭圆轴A18底部装配；所述第二丝母A20与活动设置于主轴外护套A8内侧顶部的丝母座A24安装；所述丝母座A24与活动设置于主轴外护套A8内侧的主轴连接器A26装配；所述主轴连接器A26内部通过紧固螺母A32和内轴承A33装配有传动轴A9；所述第二丝杠A21底部与传动轴A9内侧顶部贴合；所述传动轴A9底部安装有换向齿轮箱A27；所述换向齿轮箱A27两换向输出端分别固定有第三丝杠A28；所述第三丝杠A28与安装于丝母座A31上的第三丝母A29螺旋安装；所述丝母座A31上固定有一托板23；X轴伺服电机通过同步带轮和同步带把旋转力传递给带轮，带动轴套、带轮紧固螺母和轴承顶紧套旋转；轴套带动与其装配在一起的第一丝母旋转，使第一丝杠作前后直线运动；在支撑件内部加工成椭圆状，并与第一椭圆轴和第二椭圆轴配合；在两个椭圆轴内部的第二轴承和第三轴承用来支撑和固定；第一椭圆轴和第一丝杠装配在一起；由于第二丝杠需要跟随主轴旋转，第二轴承就可以把第二丝杠传过来的主轴旋转力取消掉，只保留第一丝杠的前后直线运动继续往下传输给第二丝杠；第二丝母、丝母座与主轴连接器装配在一起在主轴连接器内部用紧固螺母和轴承把传动轴装配，使传动轴可以自由旋转；主轴连接器固定在机床主轴上与主轴同时旋转；由于第二丝杠和第二丝母同时与主轴作旋转运动，第二丝杠的前后运动会通过第二丝母转变成第二丝杠的前后和旋转运动；第二丝杠另一侧是第三椭圆轴，它的旋转带动传动轴旋转；传动轴旋转通过换向齿轮箱把轴向旋转运动转变成径向旋转运动，带动第三丝杠旋转，第三丝杠旋转带动装配在丝母座上的第三丝母和托板作前后直线运动，就完成了整个X轴的传动和控制过程。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.一种高精度双头平旋盘，其特征在于：包括床体，所述床体顶面中部轴向开设有第一槽体；其顶面中部径向开设有第二槽体；所述第一槽体内两侧分别固定有Z轴驱动件和Z轴滑动件；所述Z轴驱动件和Z轴滑动件顶面固定有主轴箱；所述床体顶面中部固定有升降式工作台；所述升降式工作台顶面固定有夹持工件的工装夹具；所述主轴箱其主轴与平旋盘安装；所述平旋盘其托板上固定有刀具；所述平旋盘包括盘体；所述盘体内侧安装有X轴传动组件；所述X轴传动组件包括固定部，及活动安装于固定部内侧的旋转部；所述旋转部包括X轴旋转部和主轴旋转部。

2.根据权利要求1所述的高精度双头平旋盘，其特征在于：所述Z轴驱动件包括Z轴伺服电机、Z轴丝母座和Z轴轴承座；所述Z轴丝母座上安装有Z轴丝母；所述Z轴伺服电机通过Z轴丝杠分别与Z轴丝母和Z轴轴承座安装。

3.根据权利要求1所述的高精度双头平旋盘，其特征在于：所述Z轴滑动件包括轴向安装于第一槽体顶面两侧Z轴滑轨；所述Z轴滑轨上活动安装有Z轴滑块。

4.根据权利要求1所述的高精度双头平旋盘，其特征在于：所述升降式工作台包括固定于床体顶面第二槽体一边侧的Y轴立板；所述Y轴立板上固定有两Y轴滑轨；所述Y轴滑轨上活动安装有Y轴滑块；两所述Y轴滑轨之间固定有Y轴伺服电机；所述第二槽体内侧垂直安装有Y轴丝母；所述Y轴丝母内侧安装有Y轴丝杠；所述Y轴丝杠顶面安装有Y轴丝杠同步带轮；所述Y轴丝杠同步带轮通过Y轴同步带连接到Y轴伺服电机上的Y轴同步带轮；所述Y轴滑块上固定有工作台；所述工作台底面与Y轴丝杠贴合。

5.根据权利要求1所述的高精度双头平旋盘，其特征在于：所述固定部包括轴承压盖，及与轴承压盖固定的轴承座，及与轴承座固定的支撑件，及与支撑件固定的主轴外护套；所述X轴旋转部包括轴套；及通过带轮紧固螺母固定于轴套上的带轮；所述轴套通过轴承顶紧套延伸至轴承压盖内侧；所述轴承座内侧安装有第一轴承；所述轴套延伸至第一轴承内侧，并与第一丝母一体装配；所述第一丝母内侧旋接有第一丝杠；所述第一丝杠延伸至轴套内侧；所述支撑件内侧开设有椭圆仓，所述椭圆仓内侧安装有相互贴合的第一椭圆轴；所述主轴旋转部包括设置于椭圆仓内侧的第二椭圆轴；所述第一椭圆轴和第二椭圆轴内侧分别安装有第二轴承和第三轴承；所述第一椭圆轴顶部与第一丝杠一体装配；所述支撑件内侧底部通过轴承件安装有第二丝母；所述第二丝母与第二丝杠装配；所述第二丝杠顶部与所述第二椭圆轴底部装配；所述第二丝母与活动设置于主轴外护套内侧顶部的丝母座安装；所述丝母座与活动设置于主轴外护套内侧的主轴连接器装配；所述主轴连接器内部通过紧固螺母和内轴承装配有传动轴；所述第二丝杠底部与传动轴内侧顶部贴合；所述传动轴底部安装有换向齿轮箱；所述换向齿轮箱两换向输出端分别固定有第三丝杠；所述第三丝杠与安装于丝母座上的第三丝母螺旋安装；所述丝母座上固定有一托板。