CN110405536A - 数控机床的分度工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床的分度工作台，包括有工作台、工作台底座、端齿盘夹紧装置、齿轮齿条传动装置、液压传动装置和数控装置，所述工作台位于工作台底座的上方，在所述工作台与工作台底座之间的中部垂直设置有中心轴；本发明能承受很大的外载，定位刚度好，精度保持性好，可提高加工效率，能自动完成分度并定位夹紧，定位精度高，具有高互换性和高耐磨性，经济效益好，是一种很实用的加工工具。

Description

数控机床的分度工作台

技术领域

本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种端齿盘式液压传动数控机床的分度工作台。

背景技术

随着世界经济和科学技术的发展，一个国家要想加快经济发展、提高综合国力和国家地位，就必须大力研发以数控技术为核心的先进制造技术。而数控机床不仅是实现国家先进制造技术和进行装备现代化的基础，还是保证高新技术产业的健康持续发展的基石。

但目前从总体上看，我国的数控机床和数控技术的发展水平与世界先进水平相比仍然有着十分明显的差距：一是我国的高档数控机床现在仍然依靠大量的进口，因为国产的数控机床无论是在品类和质量上，还是在数量上都无法满足我国经济高速发展的需求。二是我国的数控机床的功能部件和数控系统的研发都相对落后，自主创新能力不足，能力薄弱，技术创新投入不足，自主创新能力不高，缺乏优秀技术人才。三是产品质量、可靠性及服务等能力不强。国产机床在质量、交货期和服务等方面与国外著名品牌相比存在较大的差距。四是功能部件发展滞后。机床是由各种功能部件集装而成的，但是整体上，我国机床功能部件发展缓慢、品种少、产业化程度低，精度指标和性能指标的综合情况还不过硬。因此，解决这一类的问题显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控机床的分度工作台，以解决现有技术中导致的品类少、质量低、数量不足、服务能力弱、精度低和功能部件发展滞后等上述多项缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供了一种数控机床的分度工作台，包括有工作台、工作台底座、端齿盘夹紧装置、齿轮齿条传动装置、液压传动装置和数控装置，所述工作台位于工作台底座的上方，在所述工作台与工作台底座之间的中部垂直设置有中心轴；

所述端齿盘夹紧装置用于分度定位，包括有上端齿盘和下端齿盘，所述上端齿盘和下端齿盘相互啮合，并位于工作台的下方，所述上端齿盘与工作台相连接，所述下端齿盘与工作台底座相连接，且所述中心轴与所述工作台相连，所述中心轴穿过上端齿盘和下端齿盘；

所述液压传动装置包括有第一液压装置和第二液压装置，所述第一液压装置包括有第一上油腔和第一下油腔，所述第一液压装置通过活塞和推力球轴承与中心轴连接，所述第二液压装置包括有第二上油腔和第二下油腔，所述第二液压装置位于所述工作台的底部，并通过齿条与齿轮相互啮合，所述齿轮与所述中心轴固定连接；

所述齿轮齿条传动装置由齿条和齿轮组成，齿条由液压油推动进行移动，与之相啮合的齿轮也随之转动，并带动与齿轮固连的中心轴及工作台进行回转与分度动作；

所述数控装置包括由第一推杆、第二推杆和第三推杆，所述第一推杆和第二推杆位于工作台上，所述第三推杆位于推杆导向块上，并在所述齿轮上设置有第一挡块和第二挡块。

进一步改进在于：在第一液压装置中，当数控机床需要分度时，由数控装置发出分度指令，将液压油导入到工作台的第一下油腔中，并推动活塞向上移动；与活塞接触的推力球轴承在活塞的作用力下使工作台向上抬起，上端齿盘也随工作台向上运动，并与下端齿盘由啮合状态分开，工作台向上抬起的过程中第二推杆在弹簧的弹力作用下向上方运动，使第一推杆随着第二推杆的离开而向右移动，使得微动开关被松开并向数控装置发出松开到位的信号。

进一步改进在于：在第二液压装置中，当数控装置接收松开到位信号之后，液压油进入第二下油腔，并推动齿条移动，从而带动齿轮做回转运动，以实现工作台的回转动作；

进一步改进在于：通过改变齿条的行程来改变齿轮的回转角度，在齿轮回转运动的过程中，起始的时候挡块离开推杆，当齿轮回转了90°之后第二挡块压在第三推杆上，向数控装置发出到位信号，以完成回转动作。

进一步改进在于：在所述第二液压传动装置中，当数控装置接收回转到位信号之后，液压油进入第二上油腔，推动活塞向下移动，在活塞下移的过程中通过施加于推力球轴承上的作用力使工作台下落，在工作台下落时带动上端齿盘和下端齿盘相互啮合、夹紧并完成定位，工作台落下之后第二推杆被工作台压下并使得第一推杆向左移动并向数控装置发出夹紧完成信号。

本发明的有益效果是：本发明采用一种端齿盘式液压传动数控机床的分度工作台，以端齿盘夹紧装置作为分度定位机构，以数控机床为其应用平台，以齿轮齿条传动装置和液压传动装置来达到分度的目的，研究工作台的工作原理并对其进行结构设计，设计出可以对尺寸大和精度要求高的零件进行圆周面分度加工的数控分度工作台。并且本发明使用端齿盘作夹紧装置为分度装置可以提高工作台的精度和稳定性，整个工作台主要由齿轮齿条传动、端齿盘传动和液压传动等传动部分进行传动，分度工作台整体主要由工作台、中心轴、工作台底座、活塞、活塞密封块、推杆导向块、内齿圈和液压系统等零部件所构成，这样可以自动完成回转和分度动作以及定位夹紧，本发明的数控分度工作台具有质量精度高、加工效率高、载重量大和加工范围广等优点，有很好的发展和使用前景。

附图说明

图1是本发明的正视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的剖视图。

其中：1-工作台，2-工作台底座，3-中心轴，4-上端齿盘，5-下端齿盘，6-第一上油腔，7-第一下油腔，8-活塞，9-推力球轴承，10-第二上油腔，11-第二下油腔，12-齿条，13-齿轮，14-第一推杆，15-第二推杆，16-第三推杆，17-推杆导向块，18-第一挡块，19-第二挡块，20-内齿圈。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1、2、3所示，本实施例提供了一种数控机床的分度工作台，包括有工作台1、工作台底座2、端齿盘夹紧装置、齿轮齿条传动装置、液压传动装置和数控装置，所述工作台1位于工作台底座2的上方，在所述工作台1与工作台底座2之间的中部垂直设置有中心轴3；

所述端齿盘夹紧装置用于分度定位，包括有上端齿盘4和下端齿盘5，所述上端齿盘4和下端齿盘5相互啮合，并位于工作台1的下方，所述上端齿盘4与工作台1相连接，所述下端齿盘5与工作台底座2相连接，且所述中心轴3与所述工作台1相连，所述中心轴3穿过上端齿盘4和下端齿盘5；

所述液压传动装置包括有第一液压装置和第二液压装置，所述第一液压装置包括有第一上油腔6和第一下油腔7，所述第一液压装置通过活塞8和推力球轴承9与中心轴3连接，所述第二液压装置包括有第二上油腔10和第二下油腔11，所述第二液压装置位于所述工作台1的底部，并通过齿条12与齿轮13相互啮合，所述齿轮13与所述中心轴3固定连接；

所述齿轮齿条传动装置由齿条12和齿轮13组成，所述齿条12由液压油推动进行移动，与之相啮合的齿轮13也随之转动，并带动与齿轮固连的中心轴3及工作台1进行回转与分度动作；

所述数控装置包括由第一推杆14、第二推杆15和第三推杆16，所述第一推杆14和第二推杆15位于工作台1上，所述第三推杆16位于推杆导向块17上，并在所述齿轮13上设置有第一挡块18和第二挡块19。

在所述第二液压传动装置中，当数控装置接收回转到位信号之后，液压油进入第二上油腔10，推动活塞8向下移动，在活塞下移的过程中通过施加于推力球轴承9上的作用力使工作台下落，在工作台1下落时带动上端齿盘4和下端齿盘5相互啮合、夹紧并完成定位，工作台1落下之后第二推杆15被工作台压下并使得第一推杆14向左移动并向数控装置发出夹紧完成信号。

工作过程如下所述：

一、工作台抬起与松开

当数控机床需要分度时，由数控装置发出分度的指令后，电磁铁控制液压阀，让液压油进入工作台1中的油腔中，推动活塞8向上移动。与活塞8接触的推力球轴承9会在活塞的作用力下使工作台1向上抬起，上端齿盘4也随工作台向上运动，与下端齿盘5由啮合状态分开。工作台1向上移动的过程中会使与中心轴3固定在一起的内齿圈20向上运动并与齿轮13的下部啮合在一起。工作台1向上抬起的过程中第二推杆15在弹簧的弹力作用下向上方运动，使第一推杆14随着第二推杆15的离开而向右移动，微动开关被松开并向数控系统发出松开到位的信号。

二、工作台回转与分度

控制系统接收松开到位信号之后，控制液压阀使液压油进入第二下油腔11，推动齿条12移动，带动齿轮13做回转运动，实现工作台1的回转。可以通过改变齿条的行程来改变齿轮的回转角度。经过计算当齿条的位移是100mm时齿轮的回转角度为90°。在齿轮13回转运动的过程中，起始的时候第一挡块18离开第三推杆16，当齿轮13回转了90°之后第二挡块19压在了第三推杆16上，触发微动开关向数控系统发出了到位信号，回转过程到此结束。

三、工作台落下与夹紧

控制系统接收回转到位信号之后，电磁铁控制液压阀,让液压油进入第二上油腔10，推动活塞8向下移动。而活塞8下移的过程中通过施加于推力球轴承9上的作用力使工作台1下落，在工作台下落时带动上端齿盘4和下端齿盘5相互啮合、夹紧并完成定位。工作台1落下之后第二推杆15被工作台压下并使得第一推杆14向左移动，微动开关被第一推杆14压下并向数控系统发出夹紧完成信号。

四、分度油缸返回

控制系统接收夹紧完成信号之后，控制液压阀使液压油进入第二油腔10并推动齿条12返回。分度工作台处于静止不动状态时齿轮13和内齿圈20已经从啮合状态分开，第一挡块18压在第三推杆16上并触动了微动开关向数控系统发出了分度结束的信号。

Claims (5)

1.一种数控机床的分度工作台，包括有工作台（1）、工作台底座（2）、端齿盘夹紧装置、齿轮齿条传动装置、液压传动装置和数控装置，所述工作台（1）位于工作台底座（2）的上方，其特征在于：在所述工作台（1）与工作台底座（2）之间的中部垂直设置有中心轴（3）；

所述端齿盘夹紧装置用于分度定位，包括有上端齿盘（4）和下端齿盘（5），所述上端齿盘（4）和下端齿盘（5）相互啮合，并位于工作台（1）的下方，所述上端齿盘（4）与工作台（1）相连接，所述下端齿盘（5）与工作台底座（2）相连接，且所述中心轴（3）与所述工作台（1）相连，所述中心轴（3）穿过上端齿盘（4）和下端齿盘（5）；

所述液压传动装置包括有第一液压装置和第二液压装置，所述第一液压装置包括有第一上油腔（6）和第一下油腔（7），所述第一液压装置通过活塞（8）和推力球轴承（9）与中心轴（3）连接，所述第二液压装置包括有第二上油腔（10）和第二下油腔（11），所述第二液压装置位于所述工作台（1）的底部，并通过齿条（12）与齿轮（13）相互啮合，所述齿轮（13）与所述中心轴（3）固定连接；

所述齿轮齿条传动装置由齿条（12）和齿轮（13）组成，所述齿条（12）由液压油推动进行移动，与之相啮合的齿轮（13）也随之转动，并带动与齿轮固连的中心轴（3）及工作台（1）进行回转与分度动作；

所述数控装置包括由第一推杆（14）、第二推杆（15）和第三推杆（16），所述第一推杆（14）和第二推杆（15）位于工作台（1）上，所述第三推杆（16）位于推杆导向块（17）上，并在所述齿轮（13）上设置有第一挡块（18）和第二挡块（19）。

2.根据权利要求1所述的数控机床的分度工作台，其特征在于：在第一液压装置中，当数控机床需要分度时，由数控装置发出分度指令，将液压油导入到工作台的第一下油腔（7）中，并推动活塞（8）向上移动；与活塞接触的推力球轴承（9）在活塞的作用力下使工作台（1）向上抬起，上端齿盘（4）也随工作台（1）向上运动，并与下端齿盘（5）由啮合状态分开，工作台（1）向上抬起的过程中第二推杆（15）在弹簧的弹力作用下向上方运动，使第一推杆（14）随着第二推杆的离开而向右移动，使得微动开关被松开并向数控装置发出松开到位的信号。

3.根据权利要求1所述的数控机床的分度工作台，其特征在于：在第二液压装置中，当数控装置接收松开到位信号之后，液压油进入第二下油腔（11），并推动齿条（12）移动，从而带动齿轮（13）做回转运动，以实现工作台（1）的回转动作。

4.根据权利要求3所述的数控机床的分度工作台，其特征在于：通过改变齿条（12）的行程来改变齿轮（13）的回转角度，在齿轮回转运动的过程中，起始的时候第一挡块离开第三推杆，当齿轮回转了90°之后第二挡块（19）压在第三推杆（16）上，向数控装置发出到位信号，以完成回转动作。

5.根据权利要求1所述的数控机床的分度工作台，其特征在于：在所述第二液压传动装置中，当数控装置接收回转到位信号之后，液压油进入第二上油腔（10），推动活塞（8）向下移动，在活塞下移的过程中通过施加于推力球轴承（9）上的作用力使工作台下落，在工作台（1）下落时带动上端齿盘（4）和下端齿盘（5）相互啮合、夹紧并完成定位，工作台（1）落下之后第二推杆（15）被工作台压下并使得第一推杆（14）向左移动并向数控装置发出夹紧完成信号。