CN110421407A - 分度机构及机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其是涉及一种分度机构及机床。分度机构包括滑鞍、驱动系统、转动构件和偏心轴；驱动系统包括滑座和驱动装置，滑座滑动连接于滑鞍上，驱动装置能够驱动并精确控制滑座在滑鞍上移动的位移；转动构件的一端与滑鞍转动连接，并能绕着旋转轴线旋转；转动构件的另一端通过偏心轴与滑座相连接；因此，通过驱动装置驱动并控制滑座在滑鞍上移动的位移，通过偏心轴的传递，能够使转动机构和安装于其上的加工单元主轴偏转预定角度，使偏转后的加工单元主轴与待加工面之间相互垂直，从而无需对工件进行分序加工，提高了加工效率和加工精度。

Description

分度机构及机床

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其是涉及一种分度机构及机床。

背景技术

在数控机床中，需要对工件的多个加工面进行加工，当工件的多个加工面与加工单元的主轴不垂直时，通常是将工件分序加工，由不同的设备分别加工，但是这种方案加工效率低，工件需要在不同的设备之间多次转移，其加工精度也很难保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分度机构及机床，以在一定程度上解决现有技术中对工件的多个具有倾斜角度的加工面加工时，加工精度低且效率低的技术问题。

本发明提供了一种分度机构,包括滑鞍、驱动系统、转动构件和偏心轴；所述驱动系统包括滑座和驱动装置；所述滑座与所述滑鞍滑动连接，所述驱动装置用于驱动所述滑座相对于所述滑鞍往复运动；所述转动构件的一端与所述滑鞍转动连接，并能够绕着旋转轴线旋转；所述转动构件的另一端通过所述偏心轴与所述滑座相连接，所述偏心轴的轴线方向与所述旋转轴线的延伸方向相同；所述转动构件与所述偏心轴的第一轴端转动连接，所述滑座与所述偏心轴的第二轴端相连接。

进一步地，所述驱动系统还包括丝杠和丝杠螺母；所述驱动装置与所述丝杠的一端相连接，所述滑座通过所述丝杠螺母与所述丝杠相连接；所述滑鞍上设置有导轨，所述滑座与所述导轨滑动连接；在所述驱动装置驱动所述丝杠绕着自身轴线方向转动时，所述丝杠螺母沿着所述丝杠往复运动，使得所述滑座沿着所述导轨往复运动。

进一步地，所述滑座和所述导轨之间设置有过渡板；所述过渡板与所述导轨滑动连接，所述滑座固定设置于所述过渡板上。

进一步地，所述导轨上设置有钳制器，且所述钳制器的一端与过渡板相连接，用于对所述滑座进行定位。

进一步地，还包括转台轴承；所述转台轴承的外环与所述滑鞍相连接，所述转台轴承的内环通过中心转轴与所述转动构件相连接；所述中心转轴的轴线为所述旋转轴线。

进一步地，所述第一轴端上开设有偏心孔，所述第二轴端的一端伸入所述偏心孔并与所述第一轴端相连接。

进一步地，所述第一轴端和所述第二轴端分别通过圆锥滚子轴承与对应的所述转动构件和所述滑座转动连接。

进一步地，所述丝杠为滚珠丝杠。

进一步地，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与所述丝杠的一端相连接。

本发明还提供了一种机床，包括上述任一项所述的分度机构和加工单元主轴，所述加工单元主轴与所述转动构件相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的分度机构包括滑鞍、驱动系统、转动构件和偏心轴；驱动系统包括滑座和驱动装置，滑座滑动连接于滑鞍上，使滑座能够沿第一方向往复滑动，驱动装置固定安装于滑鞍沿第一方向的一端，且驱动装置的活动端与滑座相连接，用于对滑座提供驱动力，并能够精确控制滑座在滑鞍上移动的位移。

加工单元主轴通过转动构件与滑鞍和驱动系统相连接，转动构件沿第二方向的一端与滑鞍转动连接，使转动构件能够绕着转动连接处的旋转轴线旋转；旋转轴线的延伸方向为第三方向，第一方向、第二方向和第三方向两两之间相互垂直；转动构件沿第二方向的另一端与滑座相连接，在滑座与转动构件之间设置有轴线方向沿第三方向延伸的偏心轴，且偏心轴的第一轴端与转动构件转动连接，偏心轴的第二轴端与滑座相连接。因此，当驱动装置驱动滑块沿第一方向移动，通过偏心轴的传动，能够使转动构件绕着旋转轴线旋转一定的角度，并带动加工单元主轴随之偏转一定角度；从而，通过驱动装置精确控制滑块沿第一方向移动的位移，能够精确控制加工单元主轴偏转的角度，使偏转后的加工单元主轴与待加工面之间相互垂直，从而在对工件的多个加工面加工时，无需对工件进行分序加工，提高了加工效率和加工精度。

本发明还提供了一种机床，包括加工单元主轴和所述的分度机构，分度机构能够根据工件加工面与第二方向之间的夹角，驱动加工单元主轴偏转一定角度，并精确控制其偏转角度至与待加工面相互垂直。机床包括分度机构，因而所述机床也具有分度机构的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的分度机构第一视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的分度机构的驱动系统的的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的分度机构的剖面示意图；

图4为本发明实施例提供的分度机构的初始状态下的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的分度机构的又一状态下的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的分度机构的另一状态下的结构示意图。

附图标记：

1-滑鞍，11-导轨，12-过渡板，13-钳制器，2-驱动系统，21-滑座，22-驱动装置，23-丝杠，24-丝杠螺母，3-转动构件，31-转台轴承，32-旋转轴线，4-偏心轴，41-第一轴端，42-第二轴端，5-加工单元主轴，a-第一方向，b-第二方向，c-第三方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图6描述根据本申请一些实施例所述的分度机构及机床。

本申请提供了一种分度机构，如图1至图3所示，包括滑鞍1、驱动系统2、转动构件3和偏心轴4；驱动系统2包括滑座21和驱动装置22；滑座21与滑鞍1滑动连接，驱动装置22用于驱动滑座21相对于滑鞍1往复运动；转动构件3的一端与滑鞍1转动连接，并能够绕着旋转轴线32旋转；转动构件3的另一端通过偏心轴4与滑座21相连接，偏心轴4的轴线方向与旋转轴线32的延伸方向相同；转动构件3与偏心轴4的第一轴端41转动连接，滑座21与偏心轴4的第二轴端42相连接。

本申请提供的分度机构包括滑鞍1、驱动系统2、转动构件3和偏心轴4；驱动系统2包括滑座21和驱动装置22，滑座21滑动连接于滑鞍1上，使滑座21能够沿第一方向a往复滑动，驱动装置22固定安装于滑鞍1沿第一方向a的一端，且驱动装置22的活动端与滑座21相连接，用于对滑座21提供驱动力，并能够精确控制滑座21在滑鞍1上移动的位移。

加工单元主轴5通过转动构件3与滑鞍1和驱动系统2相连接，转动构件3沿第二方向b的一端与滑鞍1转动连接，使转动构件3能够绕着转动连接处的旋转轴线32旋转；旋转轴线32的延伸方向为第三方向c，第一方向a、第二方向b和第三方向c两两之间相互垂直；转动构件3沿第二方向b的另一端与滑座21相连接，在滑座21与转动构件3之间设置有轴线方向沿第三方向c延伸的偏心轴4，且偏心轴4的第一轴端41与转动构件3转动连接，偏心轴4的第二轴端42与滑座21相连接。

因此，当驱动装置22驱动滑块沿第一方向a移动，通过偏心轴4的传动，能够使转动构件3绕着旋转轴线32旋转一定的角度，并带动加工单元主轴5随之偏转一定角度；从而，通过驱动装置22精确控制滑块沿第一方向a移动的位移，能够精确控制加工单元偏转的角度。

在具体使用时，如图4至6所示，将工件放置于机床夹具上，然后根据工件需要加工的各个加工面与第二方向b之间的夹角，也就是加工单元主轴5的轴线延伸方向之间的夹角角度通过驱动装置22驱动并精确控制滑块沿第一方向a移动的位移，精确控制加工单元主轴5偏转的角度，使偏转后的加工单元主轴5与待加工面之间相互垂直，从而在对工件的多个加工面加工时，无需对工件进行分序加工，提高了加工效率和加工精度。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图2所示，驱动系统2还包括丝杠23和丝杠螺母24；驱动装置22与丝杠23的一端相连接，滑座21通过丝杠螺母24与丝杠23相连接；滑鞍1上设置有导轨11，滑座21与导轨11滑动连接；在驱动装置22驱动丝杠23绕着自身轴线方向转动时，丝杠螺母24沿着丝杠23往复运动，使得滑座21沿着导轨11往复运动。

在该实施例中，驱动系统2还包括丝杠23和丝杠螺母24；滑鞍1上设置有沿第一方向a延伸的导轨11，滑座21安装与导轨11上，使滑座21能够在导轨11上相对于滑鞍1沿第一方向a往复运动；在滑鞍1上，且在导轨11长度方向的两端分别设置有轴承座，丝杠23沿第一方向a设置，且丝杠23的两端分别通过轴承与轴承座相连接，使丝杠23能够绕着自身轴线方向转动；驱动装置22的输出端通过联轴器与丝杠23相连接，以驱动丝杠23转动；丝杠螺母24套设安装于丝杠23上，滑座21通过丝杠螺母24与丝杠23相连接。当驱动装置22驱动丝杠23绕着自身轴线转动时，丝杠螺母24能够沿着丝杠23的长度方向即第一方向a往复运动，进而带动与之相连接的滑座21沿第一方向a往复运动。

需要说明的是，丝杠23的两端是通过角接触球轴承安装于对应的轴承座内，角接触球轴承具有较高的轴向承载能力，使丝杠23的转动更顺畅，从而能够更准确地控制丝杠23的转动角度与滑块沿第一方向a运动的位移，进而精确控制转动构件3和加工单元主轴5的转动角度。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图2和图3所示，滑座21和导轨11之间设置有过渡板12；过渡板12与导轨11滑动连接，滑座21固定设置于过渡板12上。

在该实施例中，滑座21与导轨11之间还设置有过渡板12，滑座21通过过渡板12与导轨11上的滑块相连接；过渡板12与导轨11上分布的多个滑块相连接，使过渡板12能够稳定地安装于导轨11上，并对固定安装于过渡板12上的滑座21提供稳定的支撑；从而在驱动装置22的驱动下，滑座21能够沿导轨11的长度方向平稳地滑动，进而能够精确地控制滑座21运动的位移和转动构件3的转动角度，实现对加工单元主轴5偏转角度的精确控制。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1所示，导轨11上设置有钳制器13，且钳制器13的一端与过渡板12相连接，用于对滑座21进行定位。

在该实施例中，导轨11上还设置有钳制器13，且钳制器13的一端与过渡板12相连接；在过渡板12和滑座21在导轨11上移动时，钳制器13能够随之在导轨11上滑动，当移动至指定位置时，通过钳制器13将过渡板12和滑座21锁定于导轨11上，使过渡板12和滑座21无法继续滑动，进而使转动构件3无法继续发生转动；从而在加工单元主轴5对工件某个加工面加工时，能够保证主轴不会由于振动等原因发生偏转，保证加工的精度。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，还包括转台轴承31；转台轴承31的外环与滑鞍1相连接，转台轴承31的内环通过中心转轴与转动构件3相连接；中心转轴的轴线为旋转轴线32。

在该实施例中，转动构件3通过转台轴承31与滑鞍1相连接，转台轴承31的外环与滑鞍1相连接，转台轴承31的内环通过一中心转轴与转动构件3相连接，中心转轴的轴线为所述旋转轴线32；通过使用旋转精度高的转台轴承31将转动构件3转动连接于滑鞍1上，使转动构件3的转动更平稳，从而实现对加工单元主轴5偏转角度的精确控制。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，第一轴端41上开设有偏心孔，第二轴端42的一端伸入偏心孔并与第一轴端41相连接。

在该实施例中，偏心轴4包括第一轴端41和第二轴端42，第一轴端41和第二轴端42的轴线延伸方向相同；第一轴端41沿其轴线方向的端面上开设有贯穿第一轴端41的偏心孔，第二轴端42的一端伸入偏心孔内并与第一轴端41固定连接，形成偏心轴4；具体地，第一轴端41和第二轴端42的连接可以为焊接连接，也可以通过紧固件将二者连接在一起，实现第一轴端41和第二轴端42的可拆卸连接，从而便于对部件的维修更换。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，第一轴端41和第二轴端42分别通过圆锥滚子轴承与对应的转动构件3和滑座21转动连接。

在该实施例中，偏心轴4的第一轴端41通过圆锥滚子轴承与转动构件3转动连接，偏心轴4的第二轴端42通过圆锥滚子轴承与滑座21转动连接；圆锥滚子轴承可以承受较大的轴向载荷和径向载荷，从而使转动构件3与滑座21之间的连接和传动更稳定，实现对转动构件3和加工单元主轴5转动角度的精确控制。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图2所示，丝杠23为滚珠丝杠23。

在该实施例中，丝杠23为传动效率高，精度高的滚珠丝杠23，从而在驱动装置22的驱动下，丝杠螺母24能够带动滑座21沿导轨11的长度方向平稳地滑动，进而精确地控制滑座21的运动距离和转动构件3的转动角度，实现对加工单元主轴5偏转角度的精确控制。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1所示，驱动装置22为伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杠23的一端相连接。

在该实施例中，驱动装置22采用了控制精度高，稳定性好的伺服电机，通过伺服电机能够精确控制丝杠23转动的角度，使丝杠螺母24能够平稳地带动滑座21在导轨11上滑动，并精确控制滑动的滑动距离，从而实现对转动构件3和加工单元主轴5偏转角度的精确控制。

本申请还提供了一种机床，包括上述任一实施例的分度机构和加工单元主轴5，加工单元主轴5与转动构件3相连接。

在该实施例中，机床包括加工单元主轴5和分度机构，加工单元主轴5与分度机构的转动构件3相连接，且加工单元主轴5的轴线方向沿第二方向b延伸，从而分度机构能够根据工件加工面与第二方向b之间的夹角，驱动加工单元主轴5偏转一定角度，并精确控制其偏转角度至与待加工面相互垂直。机床包括分度机构，因此机床具有分度机构的全部有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种分度机构，其特征在于，包括滑鞍、驱动系统、转动构件和偏心轴；

所述驱动系统包括滑座和驱动装置；所述滑座与所述滑鞍滑动连接，所述驱动装置用于驱动所述滑座相对于所述滑鞍往复运动；

所述转动构件的一端与所述滑鞍转动连接，并能够绕着旋转轴线旋转；所述转动构件的另一端通过所述偏心轴与所述滑座相连接，所述偏心轴的轴线方向与所述旋转轴线的延伸方向相同；

所述转动构件与所述偏心轴的第一轴端转动连接，所述滑座与所述偏心轴的第二轴端相连接。

2.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于，所述驱动系统还包括丝杠和丝杠螺母；

所述驱动装置与所述丝杠的一端相连接，所述滑座通过所述丝杠螺母与所述丝杠相连接；

所述滑鞍上设置有导轨，所述滑座与所述导轨滑动连接；

在所述驱动装置驱动所述丝杠绕着自身轴线方向转动时，所述丝杠螺母沿着所述丝杠往复运动，使得所述滑座沿着所述导轨往复运动。

3.根据权利要求2所述的分度机构，其特征在于，所述滑座和所述导轨之间设置有过渡板；

所述过渡板与所述导轨滑动连接，所述滑座固定设置于所述过渡板上。

4.根据权利要求3所述的分度机构，其特征在于，所述导轨上设置有钳制器，且所述钳制器的一端与所述过渡板相连接，用于对所述滑座进行定位。

5.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于，还包括转台轴承；

所述转台轴承的外环与所述滑鞍相连接，所述转台轴承的内环通过中心转轴与所述转动构件相连接；所述中心转轴的轴线为所述旋转轴线。

6.根据权利要求2所述的分度机构，其特征在于，所述第一轴端上开设有偏心孔，所述第二轴端的一端伸入所述偏心孔并与所述第一轴端相连接。

7.根据权利要求6所述的分度机构，其特征在于，所述第一轴端和所述第二轴端分别通过圆锥滚子轴承与对应的所述转动构件和所述滑座转动连接。

8.根据权利要求2所述的分度机构，其特征在于，所述丝杠为滚珠丝杠。

9.根据权利要求2所述的分度机构，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与所述丝杠的一端相连接。

10.一种机床，其特征在于，包括加工单元主轴和权利要求1-9中任一项所述的分度机构；所述加工单元主轴与所述转动构件相连接。