CN109352527B - 带锁紧装置的高精度砂轮架转塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，可回转塔体内装有力矩电机定子和力矩电机转子，力矩电机定子与可回转塔体配合固定连接，力矩电机转子与主轴配合固定连接；所述可回转塔体上部的端盖通过圆柱滚子轴承与主轴连接，所述可回转塔体下部通过转台轴承与底座连接；所述主轴底部固定连接在底座上，顶部装有高精度角度编码器；所述可回转塔体四个外立面均可装载磨头；所述锁紧装置位于圆柱滚子轴承与力矩电机定、转子之间。切换砂轮刀具位时，力矩电机定子带动塔体旋转；砂轮至相应刀具位后，锁紧装置启动，保证砂轮加工时的稳定性。本发明可直接应用于转塔式多磨头复合磨削中心，其回转分辨率0.0001度，极大提升磨削中心的加工能力。

Description

带锁紧装置的高精度砂轮架转塔

技术领域

本发明涉及一种高精度复合磨削中心，尤其是一种高精度复合磨削中心的高精度砂轮架转塔。

背景技术

在全球磨床制造和金属加工领域，复合加工技术正以其强大的加工能力被不断发展与应用。复合磨削中心是在柔性自动化的数控加工条件下，为了实现复杂形状工件的高效精密加工，在工件一次装夹中完成多种磨削工序的高档数控机床。随着社会各个领域的不断发展，对机械加工领域的要求不断提高，高速度、高精度和高效率的“三高”加工是对未来机械加工的基本要求，传统的加工理念难以满足，复合磨削技术成为未来磨削加工的发展方向。因此，研发高精度砂轮架转塔作为高精度复合磨削中心的核心部件势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，该转塔能解决复合磨削技术中多磨头电机及驱动模式的配置，实现模块化，并通过高精度分度机构保证其自身回转精度达到分辨率0.0001度的技术目标。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，包括可回转塔体、力矩电机定子、力矩电机转子、转台轴承、圆柱滚子轴承、主轴、底座、锁紧装置、角度编码器、轴承密封机构，所述可回转塔体内装有力矩电机定子和力矩电机转子，力矩电机定子与可回转塔体配合固定连接，力矩电机转子与主轴配合固定连接；所述可回转塔体顶部的端盖通过圆柱滚子轴承与主轴连接，所述可回转塔体下部通过转台轴承与底座连接；所述主轴底部固定连接在底座上，顶部装有高精度角度编码器；所述可回转塔体四个外立面均可装载磨头；所述锁紧装置位于圆柱滚子轴承与力矩电机定、转子之间。

进一步，所述可回转塔体装有撞块、底座上有两个挡块，用于限制切换砂轮刀具位时的旋转角度，防止旋转超程。

进一步，所述锁紧装置包括主锁紧环、制动环、安装套、副锁紧环，所述主锁紧环安装在可回转塔体与可回转塔体顶部的端盖之间的腔体内，并与可回转塔体上部的端盖固定连接，所述副锁紧环固定连接在可回转塔体顶部；所述制动环内圈通过安装套与主轴固定连接；所述制动环的外圈夹在主锁紧环与副锁紧环之间。

进一步，所述可回转塔体外立面配有磨头支撑块，用于支撑磨头。

进一步，所述可回转塔体顶部的端盖上分布锁紧装置工作所需的进、回油孔，以及力矩电机工作所需的电缆进口及力矩电机工作所需的冷却液进、出口。

进一步，所述轴承密封机构布置在可回转塔体与底座之间；所述轴承密封机构包括外圈、内圈、O型圈，所述外圈安装在可回转塔体底部，并嵌有O型圈；内圈安装在底座顶部；内圈与外圈交错形成迷宫密封结构，保证转台轴承的良好工作环境。

本发明的有益效果是：

本发明解决了复合磨削技术中多磨头电机及驱动模式的配置，实现模块化，并通过高精度分度机构保证其自身回转精度达到分辨率0.0001度的技术目标。

附图说明

图1为本发明的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔立体示意图；

图2为本发明的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔主视图；

图3为本发明的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔俯视图；

图4为锁紧装置结构剖视图；

图5为轴承密封机构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图5所示，本发明的带锁紧装置的高精度回转装置，包括：锁紧装置1、角度编码器2、圆柱滚子轴承3、力矩电机定子4、可回转塔体5、磨头支撑块7、轴承密封机构8、主轴9、力矩电机转子10、转台轴承11、底座12、撞块13、挡块14、装箱压板15、端盖16。

可回转塔体5内装有力矩电机定子4和力矩电机转子5；力矩电机定子4与可回转塔体5配合固定连接，力矩电机转子10与主轴9配合固定连接；可回转塔体5顶部的端盖16通过圆柱滚子轴承3与主轴9连接，可回转塔体5下部通过转台轴承11与底座12连接；主轴9底部通过螺钉固结在底座12上，主轴9顶部装有高精度角度编码器2；可回转塔体5四个外立面均可装载磨头6，并通过磨头支撑块7支撑磨头6；锁紧装置1位于圆柱滚子轴承3与力矩电机定、转子4、10之间；可回转塔体5上装有撞块13、底座12上有两个挡块14，用于限制切换砂轮刀具位时的旋转角度，防止旋转超程。

切换砂轮刀具位时，力矩电机定子4带动可回转塔体5旋转；砂轮至相应刀具位后，锁紧装置1启动，保证砂轮加工时的稳定性。

可回转塔体5旋转时，力矩电机定子4需进行冷却，冷却液从位于可回转塔体5顶部的进油口进入，环电机一周，保证力矩电机工作时不会因过热而损坏。

如图4所示，锁紧装置包括主锁紧环1-1、制动环1-2、安装套1-3、副锁紧环1-4。主锁紧环1-1安装在可回转塔体5与可回转塔体5上部的端盖16之间的腔体内，并与可回转塔体5上部的端盖固定连接，副锁紧环1-4固定连接在可回转塔体5顶部；制动环1-2内圈通过安装套1-3与主轴9固定连接；述制动环1-2的外圈夹在主锁紧环1-1与副锁紧环1-4之间。

需要锁紧时，液压油通过可回转塔体5顶部的端盖16的油路进入主锁紧环1-1所在的腔体内，液压油的压力导致主锁紧环1-1底部薄壁变形压迫制动环1-2与副锁紧环1-4顶部接触产生摩擦力，使可回转塔体5制动，随着压力的增大摩擦力不断增大最终达到制动的效果。当液压油压力降低时，主锁紧环1-1及制动环1-2均恢复到初始状态，主锁紧环1-1、副锁紧环1-4与制动环1-2之间保持一定的间隙使得回转机构能够正常工作。

锁紧装置1工作所需液压介质通过可回转塔体5顶部的端盖16的进、回油孔进行传导。

力矩电机定子4工作所需电源线进出口、冷却液进出口；锁紧装置1工作所需进、回油孔均分布在可回转塔体5顶部，一方面使得回转塔体5外立面更为简洁，另一方面更便于线路、管路的排部。

如图5所示，轴承密封机构8包括外圈8-1、内圈8-2、O型圈8-3。外圈8-1安装在可回转塔体5底部，并嵌有O型圈8-3；内圈8-2安装在底座12顶部；内圈8-2与外圈8-1交错形成迷宫密封结构保证转台轴承11的良好工作环境。

Claims (4)

1.一种带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，包括锁紧装置(1)、角度编码器(2)、圆柱滚子轴承(3)、力矩电机定子(4)、可回转塔体(5)、轴承密封机构(8)、主轴(9)、力矩电机转子(10)、转台轴承(11)、底座(12)，其特征在于：所述可回转塔体(5)内装有力矩电机定子(4)和力矩电机转子(10)，力矩电机定子(4)与可回转塔体(5)配合固定连接，力矩电机转子(10)与主轴(9)配合固定连接；所述可回转塔体(5)顶部的端盖(16)通过圆柱滚子轴承(3)与主轴(9)连接，所述可回转塔体(5)下部通过转台轴承(11)与底座(12)转动连接；所述主轴(9)底部固定连接在底座(12)上，顶部装有高精度角度编码器(2)；所述可回转塔体(5)四个外立面均可装载磨头(6)；所述锁紧装置(1)位于圆柱滚子轴承(3)与力矩电机定、转子之间；所述锁紧装置包括主锁紧环(1-1)、制动环(1-2)、安装套(1-3)、副锁紧环(1-4)，所述主锁紧环(1-1)安装在可回转塔体(5)与可回转塔体(5)上部的端盖(16)之间的腔体内，并与可回转塔体(5)顶部的端盖(16)固定连接，所述副锁紧环(1-4)固定连接在可回转塔体(5)顶部；所述制动环(1-2)内圈通过安装套(1-3)与主轴(9)固定连接；所述制动环(1-2)的外圈夹在主锁紧环(1-1)与副锁紧环(1-4)之间；所述可回转塔体(5)顶部的端盖(16)上分布锁紧装置工作所需的进、回油孔，以及力矩电机工作所需的电缆进口及力矩电机工作所需的冷却液进、出口。

2.根据权利要求1所述的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，其特征在于：所述可回转塔体(5)上装有撞块(13)、底座(12)上有两个挡块(14)，用于限制切换砂轮刀具位时的旋转角度，防止旋转超程。

3.根据权利要求1所述的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，其特征在于：所述可回转塔体(5)外立面配有磨头支撑块(7)，用于支撑磨头(6)。

4.根据权利要求1所述的带锁紧装置的高精度砂轮架转塔，其特征在于：所述轴承密封机构(8)布置在可回转塔体(5)与底座(12)之间；所述轴承密封机构(8)包括外圈(8-1)、内圈(8-2)、O型圈(8-3)，所述外圈(8-1)安装在可回转塔体(5)底部，并嵌有O型圈(8-3)；内圈(8-2)安装在底座(12)顶部；内圈(8-2)与外圈(8-1)交错形成迷宫密封结构，保证转台轴承(11)的良好工作环境。

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