CN109571051A - 一种数控立式车铣复合加工中心工作台 - Google Patents

一种数控立式车铣复合加工中心工作台 Download PDF

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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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Abstract

本发明涉及立式车床扩展立式车铣复合加工设备技术领域,且公开了一种数控立式车铣复合加工中心工作台,包括工作台底座,工作台底座的上端转动连接有用于进行车削工作的工作台,工作台的下端固定连接有工作台大齿轮,工作台底座内转动连接有二轴,二轴的上端固定连接有与工作台大齿轮啮合的二轴齿轮,工作台的一侧设有双速大功率伺服主轴电机,双速大功率伺服主轴电机的下端输出轴与二轴的表面通过联组皮带传动连接,工作台底座的相背两侧均设有C轴驱动机构,C轴驱动机构包括固定连接在工作台底座侧壁的支座,支座上滑动连接有滑板。该数控立式车铣复合加工中心工作台,具备具有C轴分度精度高,车、铣工作切换灵敏可靠的优点。

Description

一种数控立式车铣复合加工中心工作台
技术领域
本发明涉及立式车床扩展立式车铣复合加工设备技术领域,具体为一种数控立式车铣复合加工中心工作台。
背景技术
机床是指制造机器的机器,亦称工作母机或工具机,习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等,但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
现在的机床都向复合加工中心方向发展,如何在立车的基础上实现车、铣、钻、镗、攻丝等多工序复合加工是机床行业探索和发展的方向。立式车床工作台只能高速旋转实现车削功能,无法实现回转分度功能。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种数控立式车铣复合加工中心工作台,具备具有C轴分度精度高,车、铣工作切换灵敏可靠等优点,解决了立式车床工作台只能高速旋转实现车削功能,无法实现回转分度功能的问题。
(二)技术方案
为实现具有C轴分度精度高,车、铣工作切换灵敏可靠的目的,本发明提供如下技术方案:一种数控立式车铣复合加工中心工作台,包括工作台底座,所述工作台底座的上端转动连接有用于进行车削工作的工作台,所述工作台的下端固定连接有工作台大齿轮,所述工作台底座内还通过滚珠轴承转动连接有二轴,所述二轴的上端固定连接有与工作台大齿轮啮合的二轴齿轮,所述工作台的一侧设有双速大功率伺服主轴电机,所述双速大功率伺服主轴电机的下端输出轴与二轴的表面通过联组皮带传动连接,所述工作台底座的相背两侧均设有C轴驱动机构,所述C轴驱动机构包括固定连接在工作台底座侧壁的支座,所述支座上滑动连接有滑板,所述支座的一侧固定连接有液压油缸,所述液压油缸的输出端与滑板的一侧固定连接,所述滑板上固定连接有C轴伺服电机和与C轴伺服电机配合的直角行星减速机,所述直角行星减速机的输出轴固定连接有与工作台大齿轮啮合的斜齿轮。
优选的,所述工作台底座的侧壁固定连接有套设于C轴驱动机构外用于对其进行保护的箱体。
优选的,所述工作台的表面开设有中心孔,且中心孔内固定连接有高分辨率的用于为数控系统提供C轴位置精度的圆光栅和具有双度数头的位置编码器。
优选的,所述联组皮带绕接在二轴和双速大功率伺服主轴电机的下端输出轴上固定套接有的皮带轮上。
优选的,所述液压油缸通过多根螺栓固定连接在支座上。
优选的,所述滑板通过支座上设有的滑动轨道滑动连接在支座上。
优选的,所述C轴伺服电机与支座的连接处固定连接有一层缓冲减震橡胶垫。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种数控立式车铣复合加工中心工作台,具备以下有益效果:
该数控立式车铣复合加工中心工作台,工作台传动采用双速大功率伺服主轴电机,在主轴伺服驱动器的驱动下并利用联组皮带带动二轴同步转动,进而带动二轴齿轮转动,利用二轴齿轮与工作台大齿轮的啮合作用驱动工作台大齿轮做高速旋转运动,进而带动工作台快速旋转,实现车削功能;C轴回转采用两台同步C轴伺服电机做C轴驱动,经两台精密的直角行星减速机利用斜齿轮与工作台大齿轮的啮合减速、增扭矩后,驱动工作台大齿轮做电子齿轮消隙,数控系统带有两台C轴伺服电机组成电子控制齿轮消隙功能;C轴采用两台直角行星减速机减速大,转速低,无法与工作台主驱动同步旋转,在此采用液压油缸推动C轴伺服电机、直角行星减速机、斜齿轮实现其与工作台大齿轮的啮合,分离动作,即工作台做车削工序时液压油缸带动C轴驱动机构与工作台大齿轮分离,工作台做C轴回转分度运动时液压油缸带动斜齿轮与工作台大齿轮啮合,其中圆光栅为数控系统提供C轴位置精度,且采用了具有双度数头的位置编码器可以显著提高C轴的定位精度,便于进行精确使用,本技术具有成本较低、工作可靠、技术成熟等特点,使研发的立式车铣复合机床具有C轴分度精度高,车、铣工作切换灵敏可靠等特点,形式上工作台的驱动采用了三台电机,通过合理选配电机功率,能够实现成本控制在较合理范围之内。
附图说明
图1为本发明提出的一种数控立式车铣复合加工中心工作台的主轴双速电机驱动装配结构示意图;
图2为本发明提出的一种数控立式车铣复合加工中心工作台的C轴驱动机构装配结构示意图。
图中:1工作台底座、2工作台、3工作台大齿轮、4二轴、5二轴齿轮、6双速大功率伺服主轴电机、7联组皮带、8支座、9滑板、10液压油缸、11C轴伺服电机、12直角行星减速机、13斜齿轮、14箱体、15圆光栅、16位置编码器。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,一种数控立式车铣复合加工中心工作台,包括工作台底座1,工作台底座1的上端转动连接有用于进行车削工作的工作台2,工作台2的下端固定连接有工作台大齿轮3,工作台底座1内还通过滚珠轴承转动连接有二轴4,二轴4的上端固定连接有与工作台大齿轮3啮合的二轴齿轮5,工作台2的一侧设有双速大功率伺服主轴电机6,双速大功率伺服主轴电机6的下端输出轴与二轴4的表面通过联组皮带7传动连接,工作台底座1的相背两侧均设有C轴驱动机构,C轴驱动机构包括固定连接在工作台底座1侧壁的支座8,支座8上滑动连接有滑板9,支座8的一侧固定连接有液压油缸10,液压油缸10的输出端与滑板9的一侧固定连接,滑板9上固定连接有C轴伺服电机11和与C轴伺服电机11配合的直角行星减速机12,直角行星减速机12的输出轴固定连接有与工作台大齿轮3啮合的斜齿轮13。
工作台底座1的侧壁固定连接有套设于C轴驱动机构外用于对其进行保护的箱体14。
工作台2的表面开设有中心孔,且中心孔内固定连接有高分辨率的用于为数控系统提供C轴位置精度的圆光栅15和具有双度数头的位置编码器16。
联组皮带7绕接在二轴4和双速大功率伺服主轴电机6的下端输出轴上固定套接有的皮带轮上。
液压油缸10通过多根螺栓固定连接在支座8上。
滑板9通过支座8上设有的滑动轨道滑动连接在支座8上。
C轴伺服电机11与支座8的连接处固定连接有一层缓冲减震橡胶垫。
综上所述,该数控立式车铣复合加工中心工作台,使用时,工作台2传动采用双速大功率伺服主轴电机6,在主轴伺服驱动器的驱动下并利用联组皮带7带动二轴4同步转动,进而带动二轴齿轮5转动,利用二轴齿轮5与工作台大齿轮的啮合作用驱动工作台大齿轮3做高速旋转运动,进而带动工作台2快速旋转,实现车削功能;C轴回转采用两台同步C轴伺服电机11做C轴驱动,经两台精密的直角行星减速机12利用斜齿轮12与工作台大齿轮的啮合减速、增扭矩后,驱动工作台大齿轮3做电子齿轮消隙,数控系统带有两台C轴伺服电机11组成电子控制齿轮消隙功能;C轴采用两台直角行星减速机12减速大,转速低,无法与工作台2主驱动同步旋转,在此采用液压油缸10推动C轴伺服电机11、直角行星减速机12、斜齿轮13实现其与工作台大齿轮3的啮合,分离动作,即工作台2做车削工序时液压油缸10带动C轴驱动机构与工作台大齿轮3分离,工作台2做C轴回转分度运动时液压油缸10带动斜齿轮13与工作台2大齿轮啮合,其中圆光栅15为数控系统提供C轴位置精度,且采用了具有双度数头的位置编码器16可以显著提高C轴的定位精度,便于进行精确使用,本技术具有成本较低、工作可靠、技术成熟等特点,使研发的立式车铣复合机床具有C轴分度精度高,车、铣工作切换灵敏可靠等特点,形式上工作台的驱动采用了三台电机,通过合理选配电机功率,能够实现成本控制在较合理范围之内。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种数控立式车铣复合加工中心工作台,包括工作台底座(1),其特征在于:所述工作台底座(1)的上端转动连接有用于进行车削工作的工作台(2),所述工作台(2)的下端固定连接有工作台大齿轮(3),所述工作台底座(1)内还通过滚珠轴承转动连接有二轴(4),所述二轴(4)的上端固定连接有与工作台大齿轮(3)啮合的二轴齿轮(5),所述工作台(2)的一侧设有双速大功率伺服主轴电机(6),所述双速大功率伺服主轴电机(6)的下端输出轴与二轴(4)的表面通过联组皮带(7)传动连接,所述工作台底座(1)的相背两侧均设有C轴驱动机构,所述C轴驱动机构包括固定连接在工作台底座(1)侧壁的支座(8),所述支座(8)上滑动连接有滑板(9),所述支座(8)的一侧固定连接有液压油缸(10),所述液压油缸(10)的输出端与滑板(9)的一侧固定连接,所述滑板(9)上固定连接有C轴伺服电机(11)和与C轴伺服电机(11)配合的直角行星减速机(12),所述直角行星减速机(12)的输出轴固定连接有与工作台大齿轮(3)啮合的斜齿轮(13)。
2.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述工作台底座(1)的侧壁固定连接有套设于C轴驱动机构外用于对其进行保护的箱体(14)。
3.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述工作台(2)的表面开设有中心孔,且中心孔内固定连接有高分辨率的用于为数控系统提供C轴位置精度的圆光栅(15)和具有双度数头的位置编码器(16)。
4.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述联组皮带(7)绕接在二轴(4)和双速大功率伺服主轴电机(6)的下端输出轴上固定套接有的皮带轮上。
5.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述液压油缸(10)通过多根螺栓固定连接在支座(8)上。
6.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述滑板(9)通过支座(8)上设有的滑动轨道滑动连接在支座(8)上。
7.根据权利要求1所述的一种数控立式车铣复合加工中心工作台,其特征在于:所述C轴伺服电机(11)与支座(8)的连接处固定连接有一层缓冲减震橡胶垫。
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