CN108818010A - 一种数控机床的旋转工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控机床的旋转工作台，属于数控机床的旋转工作台领域。一种数控机床的旋转工作台，包括转盘、编码器和套管，所述的套管内安装有定子固定座，还包括与转盘固定连接的转子固定座、与转子固定座连接的转子以及安装在定子固定座上的定子；所述的转盘与所述套管之间设置有转盘轴承；所述的转子固定座与所述的定子固定座之间设置有第二轴承；所述的编码器安装在定子固定座内并与转盘的转轴固定连接，当数控装置给出脉冲信号，就可驱动带有转子的转盘转动，编码器用来反馈信号给控制器，形成全闭环控制，从而实现数控工作台的连续旋转和任意角度分度。

Description

一种数控机床的旋转工作台
技术领域
本发明涉及数控机床的旋转工作台领域，尤其涉及数控机床中的旋转工作台。
背景技术
高档数控机床中，特别是复合型数控机床，旋转工作台作为重要的功能部件，具有数控分度以及连续旋转进行插补联动的功能，以使数控机床能完成指定的加工工序，所以旋转工作台的结构设计尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决数控工作台载荷承载不够大的问题，而提出的一种数控机床的旋转工作台。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种数控机床的旋转工作台，包括转盘和套管，安装在所述的套管内的定子，所述定子由下方的定子固定座支承，所述定子通过定子固定座与套管固定在一起。所述旋转工作台还包括设置在所述定子内的转子。所述转盘包括转盘平台和从所述转盘平台向下延伸出的转盘主体。所述转盘主体与所述套管之间设置有转盘轴承，所述转盘轴承位于所述定子和所述转子上方。所述转盘主体开设有对外开放的中空空腔。所述定子固定座中部设有凸块，所述凸块伸入所述转盘的中空空腔，所述转盘主体与所述的定子固定座的凸块之间设置有第二轴承。
可选地，所述凸块中间设置有通孔和所述凸块内部设置与所述通孔连通的空腔。转盘的中空空腔底部设置有与定子固定座的通孔匹配并深入定子固定座空腔内的转轴。所述旋转工作台还包括编码器，所述编码器安装在定子固定座的空腔内并与转盘的转轴固定连接。
可选地，所述转盘主体上端套接有转盘轴承，所述转盘主体下端设置有螺纹孔。所述旋转工作台还包括支承所述转子的转子固定座，所述转子固定座通过螺栓和螺纹孔与所述转盘主体固定连接，所述转盘主体下端内侧设置有连接槽，所述转盘主体通过连接槽与第二轴承外圈固定连接。
可选地，所述定子固定座外圈设置有定子固定槽，所述定子固定座与定子通过定子固定槽卡接固定。
可选地，定子固定座的空腔下端设置有隔板，所述隔板与定子固定座通过卡扣固定连接，隔板便于更换空腔内部安装的编码器。
可选地，所述旋转工作台连接有数控装置，所述数控装置具有控制器，所述数控装置与直驱马达和编码器电连接。所述数控装置发出控制指令给直驱马达，所述直驱马达根据所述控制指令驱动所述转子和转盘一起转动；所述编码器反馈与所述转盘的转动关联的信号给所述控制器。
可选地，所述转盘轴承包括有转盘轴承外圈、转盘轴承滚珠和转盘轴承内圈，所述转盘轴承滚珠上下两侧安装有密封块，所述上下两密封块之间填充有润滑油脂。
可选地，所述第二轴承包括深沟球轴承、滚针轴承或者圆锥滚子轴承。
在一个实施例中，所述深沟球轴承包括有深沟球轴承外圈、深沟球和深沟球轴承内圈，所述深沟球轴承外圈外侧设置有缓冲减震垫。本发明实施例中，两个轴承转动顺滑，载荷承载大。
可选地，所述定子为直驱马达定子，所述转子为直驱马达转子。
可选地，所述转盘主体的部分外表面与所述转子的内表面接触。
本发明实施例提供的一种数控机床的旋转工作台中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本发明工作时旋转工作台通过转盘轴承和深沟球轴承双轴承结构增大了载荷承载、精度高。本发明实施例提供的旋转工作台采用先进的直驱马达直接驱动，通过数控装置和编码器的作用形成闭环控制，从而实现数控工作台的连续旋转和任意角度分度。
附图说明
图1为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的结构示意图；
图2为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的转盘结构示意图；
图4为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的定子固定座结构示意图；
图5为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的转盘轴承结构示意图；
图6为本发明提出的一种数控机床的旋转工作台的深沟球轴承结构示意图；
图7为本发明提出的一种数控机床的闭环控制系统框图。
图中：1、转盘；2、套管；3、转盘轴承；4、定子；5、第二轴承；6、编码器；7、定子固定座；8、转子固定座；9、转子；10、凸块；11、通孔；12、空腔；13、转轴；14、螺栓；15、工件固定槽；16、轴孔；17、转盘平台；18、转盘主体；19、工件固定孔；20、销键孔；21、螺纹孔；22、连接槽；23、定子固定槽；24、隔板；25、转盘轴承外圈；26、转盘轴承滚珠；27、转盘轴承内圈；28、密封块；29、润滑油脂；30、缓冲减震垫；31、深沟球轴承外圈；32、深沟球；33、深沟球轴承内圈；34、输入模块；35、存储器；36、信号接收模块；37、运算器；38、控制器；39、光电检测模块；40、信号处理模块；41、信号发射模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：参照图1和图2，一种数控机床的旋转工作台，包括，转盘1、编码器6和套管2，套管2内安装有定子固定座7。旋转工作台还包括与转盘1固定连接的转子固定座8、与转子固定座8连接的转子9以及安装在定子固定座7上的定子4。定子4通过定子固定座7与套管2固定在一起形成基座。转盘1与套管2之间设置有转盘轴承3。转盘1与定子固定座7之间设置有第二轴承5。定子固定座7中部设有凸块10，凸块10中间设置有通孔11和空腔12。转盘1内部设置有对外开放的中空空腔，该中空空腔能够容纳定子固定座7的凸块。本领域技术人员能够理解，本发明实施例中凸块仅是为了方便描述本发明技术方案，凸块可以是例如如图1所示的圆形凸台。此外，转盘1内部中心设置有与定子固定座7的通孔11匹配并深入定子固定座7空腔12内的转轴13。编码器6安装在定子固定座7的空腔12内并与转盘1的转轴13固定连接。
旋转工作台工作时转盘1通过转盘轴承3、第二轴承5与转子9结合在一起。当数控装置给出脉冲信号，就可驱动带有转子9的转盘1转动，编码器6用来反馈信号给数控装置的控制器，形成全闭环控制。编码器6与转轴13连动，可检测转轴的转动。通过转盘轴承3和第二轴承5双轴承设计，可以增大工作时的载荷承载。
参照图3，转盘1分为转盘平台17和转盘主体18上下两部分，转盘平台17上表面设置有工件固定槽15、工件固定孔19和销键孔20，转盘平台17上表面中央设置有与加工工件连接的轴孔16，转盘主体18内部设置有中空空腔，中空空腔中部固定连接有转轴13，转盘主体18上端套接有转盘轴承3，转盘主体18下端设置有螺纹孔21，转子固定座8通过螺栓14和螺纹孔21与转盘主体18固定连接，转盘主体18下端内侧设置有连接槽22，连接槽22上固定安装有第二轴承5。
本发明实施例设置有转盘1，加工工件通过工件固定槽15、轴孔16、工件固定孔19和销键孔20与转盘1固定连接，转盘主体18上端通过转盘轴承3与套管2固定，对转盘1起到支撑作用，转盘主体18下端通过螺栓14和螺纹孔21与转子固定座8固定，转子9转动带动转子固定座8转动，从而带动转盘1转动，转盘主体18通过连接槽22与第二轴承5固定连接，转盘主体18通过第二轴承5与定子固定座7固定，对转盘1起支撑作用，转盘1采用了双轴承支撑，增大了工作时的载荷。
参照图4，定子固定座7中部设置有凸块10，凸块10中部设置有通孔11，凸块10内部设置有空腔12，定子固定座7外圈设置有定子固定槽23，定子固定座7与直驱马达定子4通过定子固定槽23卡接固定，空腔12下端设置有隔板24，隔板24与定子固定座7通过卡扣固定连接。
本发明实施例设置有定子固定座7，定子固定座7与套管2连接作为旋转工作台的基座，定子固定座7凸块10中部设置有通孔11，凸块10内部设置有空腔12，转盘主体18中空空腔中央的转轴13穿过通孔11进入空腔12，编码器6安装在空腔12内部的转轴13中，直驱马达定子4通过定子固定槽23与定子固定座7卡接固定，隔板24与定子固定座7卡扣连接，可以方便维修更换编码器6。
参照图5和图6，在可选实施例中，转盘轴承3包括有转盘轴承外圈25、转盘轴承滚珠26和转盘轴承内圈27，转盘轴承滚珠26上下两侧安装有密封块28，上下两密封块28之间填充有润滑油脂29；第二轴承5包括有深沟球轴承外圈31、深沟球32和深沟球轴承内圈33，深沟球轴承外圈31外侧设置有缓冲减震垫30。
本发明实施例设置有转盘轴承3和第二轴承5，转盘轴承外圈25与转盘轴承内圈27之间的缝隙内填充有润滑油脂29，密封块28保证润滑油脂29不会泄露，转盘轴承滚珠26可以减小摩擦力，可以使转盘轴承3转动更加顺滑，从而使转动更加精确稳定；深沟球轴承外圈31外设置有缓冲减震垫，可以使第二轴承5承受更大的载荷而不至于产生形变影响转动顺滑，双轴承设计可以增大载荷承载。
参照图7，在可选实施例中，旋转工作台连接有数控装置，数控装置与直驱马达和编码器6电性连接，数控装置包括有输入模块34、存储器35、信号接收模块36、运算器37和控制器38，编码器6包括有光电检测模块39、信号处理模块40和信号发射模块41，数控装置根据配置的转动数控程序通过编码器对转轴的检测反馈进行转动角度的控制。
本发明实施例的与旋转工作台连接的数控装置，使用者通过输入模块34输入设定程序，存储在存储器35中，通过控制器38启动直驱电机，直驱电机转动带动转盘1转动，转盘1转动带动内部转轴13转动，编码器6内部光电检测模块39检测转动角度，通过信号处理模块40将检测的信息转换为脉冲信号，通过信号发射模块41发射给数控装置，数控装置内的信号接收模块36接收脉冲信号，通过运算器37比较设定程序与接收到的信号，调整直驱电机转动，直到编码器6检测的角度与设定程序相同时停止直驱电机转动，编码器6作为负反馈，实现闭环控制，从而实现精确的调整角度与连续转动。
本发明实施例使用时，旋转工作台工作时转盘1通过转盘轴承3、第二轴承5与转子9结合在一起，定子4通过定子固定座7与套管2固定在一起形成基座，当数控装置给出脉冲信号，就可驱动带有转子9的转盘1转动，编码器6用来反馈信号给控制器，形成全闭环控制。本发明采用转盘轴承3和第二轴承5双轴承设计，转盘1在转子固定座8的带动下旋转，可以增大工作时的载荷承载。
本发明实施例设置有转盘1，转盘1主体上端通过转盘轴承3与套管2固定，对转盘1起到支撑作用，转盘主体18下端通过螺栓14和螺纹孔21与转子固定座8固定连接，转子9转动带动转子固定座8转动，从而带动转盘1转动，连接槽22上固定安装有第二轴承5，转盘主体18下端内侧通过第二轴承5与定子固定座7固定，对转盘1起支撑作用，转盘1采用了双轴承支撑，增大了工作时的载荷。采用本发明实施例的旋转工作台可以使得机床的稳定性更好以及提高刚性，从而可以提高旋转的加速度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控机床的旋转工作台，包括转盘(1)和套管(2)，安装在所述的套管(2)内的定子(4)，所述定子(4)由下方的定子固定座(7)支承，其特征在于：所述定子(4)通过定子固定座(7)与所述套管(2)固定在一起，所述旋转工作台还包括设置在所述定子内的转子(9)，所述转盘(1)包括转盘平台(17)和从所述转盘平台(17)向下延伸出的转盘主体(18)，所述转盘主体(18)与所述套管(2)之间设置有转盘轴承(3)，所述转盘轴承(3)位于所述定子(4)和所述转子(9)上方；所述转盘主体(18)开设有对外开放的中空空腔；所述定子固定座(7)中部设有凸块(10)，所述凸块(10)伸入所述转盘(1)的中空空腔，所述转盘主体(18)与所述的定子固定座(7)的凸块(10)之间设置有第二轴承(5)。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于，所述凸块(10)中间设置有通孔(11)和所述凸块(10)内部设置与所述通孔(11)连通的空腔(12)，所述的转盘(1)的中空空腔底部设置有与定子固定座(7)的通孔(11)匹配并深入定子固定座(7)空腔(12)内的转轴(13)，所述旋转工作台还包括编码器(6)，所述编码器(6)安装在定子固定座(7)的空腔(12)内并与转盘(1)的转轴(13)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述转盘主体(18)上端套接有转盘轴承(3)，所述转盘主体(18)下端设置有螺纹孔(21)，所述旋转工作台还包括支承所述转子(9)的转子固定座(8)，所述转子固定座(8)通过螺栓(14)和螺纹孔(21)与所述转盘主体(18)固定连接，所述转盘主体(18)下端内侧设置有连接槽(22)，所述连接槽(22)上固定安装有第二轴承(5)。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述定子固定座(7)中部设置有凸块(10)，所述凸块(10)中间设置有通孔(11)，所述凸块(10)内部设置有与所述通孔(11)连通的空腔(12)，所述定子固定座(7)外圈设置有定子固定槽(23)，所述定子固定座(7)与定子(4)通过定子固定槽(23)卡接固定。
5.根据权利要求2所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述旋转工作台连接有数控装置，所述数控装置具有控制器，所述数控装置与直驱马达和编码器(6)电连接，所述数控装置发出控制指令给直驱马达，所述直驱马达根据所述控制指令驱动所述转子(9)和转盘(1)一起转动；所述编码器(6)反馈与所述转盘(1)的转动关联的信号给所述控制器。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述转盘轴承(3)包括有转盘轴承外圈(25)、转盘轴承滚珠(26)和转盘轴承内圈(27)，所述转盘轴承滚珠(26)上下两侧安装有密封块(28)，所述上下两密封块(28)之间填充有润滑油脂(29)。
7.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述第二轴承(5)包括深沟球轴承、滚针轴承或者圆锥滚子轴承。
8.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述深沟球轴承包括有深沟球轴承外圈(31)、深沟球(32)和深沟球轴承内圈(33)，所述深沟球轴承外圈(31)外侧设置有缓冲减震垫(30)。
9.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述定子(4)为直驱马达定子，所述转子(9)为直驱马达转子。
10.根据权利要求1所述的一种数控机床的旋转工作台，其特征在于：所述转盘主体(18)的部分外表面与所述转子(9)的内表面接触。
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