CN108453519A - 一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置 - Google Patents

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贺立峰
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Abstract

本发明公开了一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置。其结构包括静压回转工作台安装底座、静压回转工作台、双列圆柱滚子轴承、推力球轴承、环型垫板、轴承压盖、预紧环、连接板、压盖、角度编码器、中心轴，静压回转工作台安装底座上固定设置中心轴，中心轴外套装有双列圆柱滚子轴承，双列圆柱滚子轴承的内孔及与之配合的中心轴均带有锥度；预紧环安装在中心轴上，预紧环的外周圈套装有环形垫板；推力球轴承在环形垫板上，轴承压盖安装在预紧环和推力球轴承上；角度编码器安装在轴承压盖上，压盖安装在工作台的上端面，连接板连接角度编码器的输出轴与压盖。本发明结构紧凑，设计简单合理，防倾斜效果显著，减少了定位误差，提高了其定位精度和旋转精度。

Description

一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置
技术领域
本发明涉及使用于机床的回转工作台装置技术领域，尤其涉及一种静压回 转工作台精密定心防倾斜装置。
背景技术
国内外机床行业数控静压回转工作台一般采用轴承支撑结构或者静压油浮 结构，静压油浮结构回转台具有载重大，成本低，刚性好，无磨损等诸多优 点，但同时也存在一些缺点，由于工作台通过静压油处于悬浮状态，当工件放置 在静压回转工作台台面一侧时，偏重的负载会引起台面的倾斜。另外，由于静 压油压力的建立和泄压会引起工作台上下起伏运动，工作台中心很难保证在一 个固定位置。从而对静压回转工作台的定位产生一个误差，最终影响了静压回 转工作台的定位精度。
当前数控机床需要满足更精确，更高效的运作模式，必然向着高速化、高 精度化、高可靠性方向发展趋势。在如上所述的回转工作台装置中，存在由于 负载而引起的台面倾斜和其本身静压油压力的建立和泄压引起的工作台面上下 起伏而产生的位置偏移的缺陷，直接影响到加工的精密度和可靠性，使产品的 质量无法达到要求。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是公开一种静压回转工作台 精密定心防倾斜装置，结构紧凑，设计简单合理，解决了工作台在偏载的情况 下，工作台会倾斜的问题，避免了回转工作台的定位误差，大大提高了其定位 精度，提高了回转台旋转中心的旋转精度。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置，包括静压回转工作台安装底 座、静压回转工作台、双列圆柱滚子轴承、推力球轴承、环型垫板、轴承压 盖、预紧环、连接板、压盖、角度编码器、中心轴，所述静压回转工作台安装 底座上固定设置中心轴，所述中心轴外套装有双列圆柱滚子轴承，所述双列圆 柱滚子轴承的外圈与所述静压回转工作台的中心孔配合安装，所述双列圆柱滚 子轴承的内孔及与之配合的中心轴均带有锥度，内孔与中心轴锥面配合；所述 预紧环安装在中心轴上，预紧环的外沿压在所述双列圆柱滚子轴承的内圈上， 所述预紧环的外周圈套装有环形垫板；所述推力球轴承安装在环形垫板上，轴 承压盖安装在预紧环和推力球轴承上；所述角度编码器安装在轴承压盖上，所 述压盖安装在工作台的上端面，所述连接板连接角度编码器的输出轴与所述压 盖。
进一步的，所述轴承压盖的外沿压在所述推力球轴承的上端面，所述轴承 压盖通过压盖螺钉安装在中心轴上。
进一步的，所述中心轴和所述静压回转工作台安装底座连接成整体。
进一步的，所述双列圆柱滚子轴承的内孔及与之配合的中心轴均带有1∶ 12的锥度。
进一步的，所述角度编码器通过螺钉安装在轴承压盖上。
进一步的，所述静压回转工作台精密定心防倾斜装置还包括防护盖，所述 防护盖安装于连接板的上端面，防护盖通过固定件安装在压盖的中心孔内。
所述静压回转工作台的下端面与静压回转工作台安装底座的上端面通过静 压悬浮面之间的油膜发生悬浮作用，静压回转工作台不旋转时，静压回转工作 台直接压在静压回转工作台安装底座上，它们之间的静压悬浮面没有填充油 膜；当静压回转工作台旋转时，在静压回转工作台和静压回转工作台安装底座 之间的静压悬浮面会有压力油膜填充，使得静压回转工作台悬浮起来。
本发明的有益效果有：
1.工作台旋转中心结构采用带锥度的双列圆柱滚子轴承，利用中心轴与轴 承内圈的锥面配合消除径向间隙，提高了回转台旋转中心的旋转精度。
2.本装置采用推力球轴承对工作台中心施加一个下压力，解决了静压回转 工作台在偏载的情况下，工作台会倾斜的问题；同时，在解决了由于其工作台 本身的静压油压力的建立和泄压会引起工作台上下起伏运作中，工作台中心很 难保证在一个固定位置的问题，很大程度上避免了回转工作台的定位误差，大 大提高了其定位精度。
3.本装置可用于任何静压回转工作台，结构紧凑，设计简单合理，使用稳 定，装配简单易于拆装，平稳性和可靠性高。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
1、静压回转工作台安装底座；2、静压回转工作台；3、双列圆柱滚子轴 承；4、预紧螺钉；5、环型垫板；6、推力球轴承；7、压盖螺钉；8、轴承压 盖；9、预紧环；10、螺钉；11、连接板；12、螺钉；13、螺钉；14、压盖； 15、螺钉；16、防护盖17、角度编码器；18、中心轴；19双列圆柱滚子轴承 内圈；20静压油悬浮面。
以下便结合实施例附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的详述， 以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置，包括静压回转工 作台安装底座1、静压回转工作台2、双列圆柱滚子轴承3、推力球轴承6、环 型垫板5、轴承压盖8、预紧环9、连接板11、压盖14、角度编码器17、中心 轴18和固定件。固定件作连接固定用，包括预紧螺钉4、压盖螺钉7、螺钉 10、螺钉12、螺钉13、螺钉15。
静压回转工作台安装底座1一般安装在机床的某一部件上，不会跟随工件 一起旋转，静压回转静压回转工作台则带动固定于其上的工件一起旋转。静 压回转工作台不旋转时，静压回转工作台直接压在静压回转工作台安装底座1 上，它们之间的静压悬浮面没有填充油膜.当静压回转工作台旋转时，在静压回 转静压回转工作台和静压回转工作台安装底座1之间的静压悬浮面会有压力油
静压回转工作台2设置有用于安装的中心孔，静压回转工作台中心双列圆 柱滚子轴承3外圈与工作台中心孔配合安装，内圈安装在中心轴18上，该轴 承内圈及与之配合的中心轴均带有1∶12的锥度，预紧环9通过预紧螺钉4安 装在中心轴18上，预紧环9的外沿压在双列圆柱滚子轴承内圈19上，通过拧 紧预紧螺钉4对双列圆柱滚子轴承内圈19一个向下的轴向推力，由于内圈与 轴是锥面配合，故对双列圆柱滚子轴承内圈19有涨大作用，可消除轴承内部 游隙，从而保证了工作台旋转中心的旋转精度。
推力球轴承6通过环型垫板5安装在双列圆柱滚子轴承3外圈上端，轴承 压盖8通过压盖螺钉7安装在中心轴2上，轴承压盖8的外沿压在推力球轴承 6的上端面，通过拧紧压盖螺钉7对推力球轴承6一个向下的压力，此压力处 于静压回转工作台的中心，可以起到防止工作台倾斜的作用。
角度编码器17通过螺钉10安装在轴承压盖8上，连接板11通过螺钉12 把角度编码器17的输出轴与压盖14连接在一起，当工作台旋转时，角度编码 器17可实时检测旋转角度数据，压盖14通过螺钉13安装在静压回转工作台 的中心孔内，连接板11周边通过四个螺钉将连接板11和压盖14连接固定； 连接板11中间通过四个螺钉将连接板11和角度编码器中心旋转输出轴固定。 防护盖16安装于连接板11的上端面，压盖14的上端面上设置有中心孔，防
压盖14下端面上还可以设置有凹槽，作用是减轻重量，减少加工面积。
环形垫板为环形结构，作用是传递运动，环形垫板的上端面设置有环形内 圈通过内圈定位设置于内圈中的轴承。
角度编码器采用HEIDENHAIN生产的编码器，型号为RCN223F；角度编 码器输出轴通过螺钉与连接板11相连。
当静压回转工作台2旋转时，静压回转工作台安装底座1周边的静压油悬 浮面20对静压回转工作台2产生一个向上的推力，置于静压回转工作台2中 心孔内的轴承压盖8通过压盖螺钉7向下传递一个推力，此向下推力通过轴承 压盖8、推力球轴承6、环型垫板5、双列圆柱滚子轴承3外圈最终压在静压回 转工作台2上，此向下推力处于静压油悬浮向上的推力的中心位置，可以起到 防止工作台由于偏载引起倾斜的作用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修 饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围 之内。

Claims (7)

1.一种静压回转工作台精密定心防倾斜装置，包括静压回转工作台安装底座、静压回转工作台、双列圆柱滚子轴承、推力球轴承、环型垫板、轴承压盖、预紧环、连接板、压盖、角度编码器、中心轴，所述静压回转工作台安装底座上固定设置中心轴，所述中心轴外套装有双列圆柱滚子轴承，所述双列圆柱滚子轴承的外圈与所述静压回转工作台的中心孔配合安装，所述双列圆柱滚子轴承的内孔及与之配合的中心轴均带有锥度，内孔与中心轴锥面配合；所述预紧环安装在中心轴上，预紧环的外沿压在所述双列圆柱滚子轴承的内圈上，所述预紧环的外周圈套装有环形垫板；所述推力球轴承安装在环形垫板上，轴承压盖安装在预紧环和推力球轴承上；所述角度编码器安装在轴承压盖上，所述压盖安装在工作台的上端面，所述连接板连接角度编码器的输出轴与所述压盖。
2.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，所述轴承压盖的外沿压在所述推力球轴承的上端面，所述轴承压盖通过压盖螺钉安装在中心轴上。
3.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，所述中心轴和所述静压回转工作台安装底座连接成整体。
4.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，所述双列圆柱滚子轴承的内孔及与之配合的中心轴均带有1∶12的锥度。
5.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，所述角度编码器通过螺钉安装在轴承压盖上。
6.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，还包括防护盖，所述防护盖安装于连接板的上端面，防护盖通过固定件安装在压盖的中心孔内。
7.根据权利要求1所述的静压回转工作台精密定心防倾斜装置，其特征在于，静压回转工作台的下端面与静压回转工作台安装底座的上端面通过静压悬浮面之间的油膜发生悬浮作用，静压回转工作台不旋转时，静压回转工作台直接压在静压回转工作台安装底座上，它们之间的静压悬浮面没有填充油膜；当静压回转工作台旋转时，在静压回转工作台和静压回转工作台安装底座之间的静压悬浮面会有压力油膜填充，使得静压回转工作台悬浮起来。
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