CN110842767A - 一种磨削加工自动调整工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨削加工自动调整工作台，解决了现有技术中自动调整转台对大口径零件精度低、不易调节的问题。本发明的磨削加工自动调整工作台，包括从下向上依次设置的转台底座、调平转台和万向调平板，转台底座与调平转台之间设有用于调节调平转台的调心机构，调平转台和万向调平板之间设有用于调节万向调平板的调平机构。本发明可用于大口径零件的加工测量，具有运动平稳、承受能力强、调整精度高等优点，满足精密装调、测量、加工等各方面需求，具有较高的市场价值和推广价值。

Description

一种磨削加工自动调整工作台

技术领域

本发明涉及磨削机床技术领域，特别是指一种磨削加工自动调整工作台。

背景技术

随着机械加工行业的发展，机床加工以逐步实现了超精密层次，要求超精密检测技术也与其匹配，转台成为超精密测量仪器的关键部件之一。

目前在国内外市场上出现的调心调平工作台主要有两种方式：手动调节以及自动调节。相比较手动调节与自动调节，自动调节调节过程简单，自动化程度高，可以节省劳动时间，提高工作效率。国内的高精度转台一般采用的是手动调心调平机构，而自动调节主要是国外进口，购买的价格昂贵，成本高。现有的手动调心调平转台操作复杂，调节误差大、精度低，尤其针对大口径零件（直径大于500mm）的加工和测量，进而影响工件加工质量，因此，需要研制一种高精度加工转台，以解决上述问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种磨削加工自动调整工作台，解决了现有技术中自动调整转台对大口径零件精度低、不易调节的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种磨削加工自动调整工作台，包括从下向上依次设置的转台底座、调平转台和万向调平板，转台底座与调平转台之间设有用于调节调平转台的调心机构，调平转台和万向调平板之间设有用于调节万向调平板的调平机构。

所述调心机构包括X轴调心机构和Y轴调心机构，X轴调心机构配合Y轴调心机构对调平转台进行X轴和Y轴方向的平移位置调节。

所述X轴调心机构包括X轴调心滑块和第一驱动机构，转台底座上设有X轴滑槽，X轴调心滑块的底部固定设有X轴导轨，X轴导轨位于X轴滑槽内且与X轴滑槽相配合，X轴调心滑块的一侧与第一驱动机构相连接、另一侧设有X轴复位机构，第一驱动机构带动X轴调心滑块沿X轴滑槽进行X轴方向的运动，Y轴调心机构位于X轴调心滑块上。

所述Y轴调心机构包括Y轴调心滑块和第二驱动机构，X轴调心滑块上设有Y轴导轨，Y轴调心滑块的底部设有Y轴滑槽，Y轴滑槽与Y轴导轨相配合，调平转台位于Y轴调心滑块上方且与Y轴调心滑块固定连接，Y轴调心滑块的一端与第二驱动机构连接、另一端设有Y轴复位机构；第二驱动机构带动Y轴调心滑块沿Y轴导轨进行Y轴方向的运动。

所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括驱动电机，驱动电机的输出端设有驱动丝杠，第一驱动机构的驱动电机固定在转台底座上，驱动电机上的驱动丝杠通过丝杠接头与设置在X轴调心滑块侧壁上的第一螺母座相配合；第二驱动机构的驱动电机固定在X轴调心滑块上，驱动电机上的驱动丝杠通过丝杠接头与设置在Y轴调心滑块侧壁上的第二螺母座相配合。

所述X轴复位机构包括固定在转台底座上的X轴弹簧底座和固定在X轴调心滑块上的X轴弹簧前座，X轴弹簧底座通过弹簧与X轴弹簧前座相连接；Y轴复位机构包括固定在X轴调心滑块上的Y轴弹簧底座和固定在Y轴调心滑块上的Y轴弹簧前座，Y轴弹簧底座通过弹簧与Y轴弹簧前座相连接。

所述转台底座上设有沿X轴方向设置的第一光栅尺，X轴调心滑块上设有第一安装板，第一安装板上设有与第一光栅尺相对应的光栅尺读数头；X轴调心滑块上设有沿Y轴方向设置的第二光栅尺，Y轴调心滑块上设有第二安装板，第二安装板上设有与第二光栅尺相对应的光栅尺读数头。

所述调平机构包括固定调平机构、可移动调平机构Ⅰ和可移动调平机构Ⅱ，固定调平机构、可移动调平机构Ⅰ和可移动调平机构Ⅱ沿周向等角度设置在调平转台上。

所述固定调平机构包括固定在调平转台上的调平支腿底座，调平支腿底座上设有调平支腿，调平支腿上设有球形凹槽，球形凹槽内设有调平钢球，调平钢球通过钢球球帽与设置在万向调平板底部的硬质垫块相连接。

所述可移动调平机构Ⅰ和可移动调平机构Ⅱ均包括调平电机和调平滑块，调平电机固定在调平转台上，调平电机的输出端设有调平螺杆，调平螺杆螺纹连接有调平滑块，调平滑块位于设置在调平转台上的径向滑道内，调平滑块上设有调平滚轮轴，调平滚轮轴上转动设有调平滚轮。所述万向调平板的底部为锥台形，锥台形的锥面与调平滚轮面接触。

本发明X轴调心机构配合Y轴调心机构对调平转台进行X轴和Y轴方向的平移位置调节，通过调节X轴调心机构和Y轴调心机构使调平转台的中心与转台底座的中心重合。调平转台和万向调平板之间设有用于调节万向调平板的调平机构，通过调平机构调节万向调平板的倾斜角度，使万向调平板及其上的工件处于水平状态。通过X轴调心机构和Y轴调心机构及调平机构的配合，实现对万向调平板的多自由度调节，使其上部的工件处于合适位置和角度，整个装置为开放型工作台，适用于对大口径工件的定位，便于其加工和测量。本发明可用于大口径零件的加工测量，具有运动平稳、承受能力强、调整精度高等优点，满足精密装调、测量、加工等各方面需求，具有较高的市场价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明整体结构三维示意图。

图2为本发明调心机构结构示意图。

图3为本发明调平机构结构示意图。

图4为本发明整体内部结构第一视图。

图5为本发明整体内部结构第二视图。

图6为图5中D处局部放大图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

如图1所示，实施例1，一种磨削加工自动调整工作台，包括从下向上依次设置的转台底座1、调平转台23和万向调平板，万向调平板上用于承载工件。转台底座1与调平转台23之间设有用于调节调平转台23的调心机构，所述调心机构包括X轴调心机构120和Y轴调心机构121，X轴调心机构120配合Y轴调心机构121对调平转台23进行X轴和Y轴方向的平移位置调节，通过调节X轴调心机构120和Y轴调心机构121使调平转台23的中心与转台底座的中心重合。调平转台23和万向调平板之间设有用于调节万向调平板的调平机构，通过调平机构调节万向调平板的倾斜角度，使万向调平板处于水平状态。通过X轴调心机构120和Y轴调心机构121及调平机构的配合，实现对万向调平板的多自由度调节，使其上部的工件处于合适位置和角度，整个装置为开放型工作台，适用于对大口径工件的定位，便于其加工和测量。

进一步，如图2所示，所述X轴调心机构120包括X轴调心滑块2和第一驱动机构，转台底座1上设有X轴滑槽，X轴滑槽沿X轴方向设置，X轴调心滑块2的底部固定设有X轴导轨3，X轴导轨3位于X轴滑槽内且与X轴滑槽相配合，X轴调心滑块2能在X轴滑槽内进行X方向的移动。X轴调心滑块2的一侧与第一驱动机构相连接、另一侧设有X轴复位机构122，第一驱动机构带动X轴调心滑块2沿X轴滑槽进行X轴方向的运动，然后配合X轴复位机构122进行复位，确保移动距离的精度。Y轴调心机构121位于X轴调心滑块2上，X轴调心滑块2沿X轴方向移动带动Y轴调心机构进行同步移动，Y轴调心机构与X轴调心机构叠加，工作作用对万向调平板上的工件进行X、Y方向上的调节。

进一步，所述Y轴调心机构121包括Y轴调心滑块4和第二驱动机构，X轴调心滑块2上固定设有Y轴导轨5，Y轴导轨沿Y轴方向设置。Y轴调心滑块4的底部设有Y轴滑槽，Y轴滑槽与Y轴导轨5相配合，Y轴调心滑块沿Y轴导轨进行Y轴方向上的移动。调平转台23位于Y轴调心滑块4上方且与Y轴调心滑块4通过螺栓固定连接，调平转台随Y轴调心滑块进行同步移动。Y轴调心滑块4的一端与第二驱动机构连接、另一端设有Y轴复位机构123；第二驱动机构带动Y轴调心滑块4沿Y轴导轨5进行Y轴方向的运动，然后配合Y轴复位机构进行复位。

如图2、4、5所示，实施例2，一种磨削加工自动调整工作台，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括驱动电机6，驱动电机6的输出轴通过联轴器9连接有驱动丝杠10，驱动丝杠10通过轴承支架11支撑在转台底座上，驱动电机采用伺服电机，伺服电机通过电机座板7和座板支撑架8固定在转台底座上。第一驱动机构的驱动电机6固定在转台底座1上，驱动电机6上的驱动丝杠10通过丝杠接头14与设置在X轴调心滑块2侧壁上的第一螺母座13相配合。第二驱动机构的驱动电机6固定在X轴调心滑块2上，驱动电机的输出轴通过联轴器9与驱动丝杠相连接，驱动电机采用伺服电机，驱动电机6上的驱动丝杠10通过丝杠接头14与设置在Y轴调心滑块4侧壁上的第二螺母座13a相配合。工作时，驱动电机正向转动，带动驱动丝杆转动，然后在驱动丝杆的作用下通过丝杠接头推动第一螺母座连接的X轴调心滑块沿X轴方向运动，或推动第二螺母座带动的Y轴调心滑块沿Y轴方向运动。

进一步，如图2所示，所述X轴复位机构122包括固定在转台底座1上的X轴弹簧底座和固定在X轴调心滑块2上的X轴弹簧前座，X轴弹簧底座通过弹簧与X轴弹簧前座相连接，弹簧通过X轴弹簧前座配合第一驱动机构实现X轴调心滑块的复位。Y轴复位机构123包括固定在X轴调心滑块2上的Y轴弹簧底座和固定在Y轴调心滑块4上的Y轴弹簧前座，Y轴弹簧底座通过弹簧与Y轴弹簧前座相连接。弹簧通过Y轴弹簧前座配合第二驱动机构实现Y轴调心滑块的复位。

伺服电机正行程驱动第一螺母座13、第二螺母座13a，使X轴调心滑块2、Y轴调心滑块4移动，同时弹簧16对X轴调心滑块2、Y轴调心滑块4存在反作用力，实现X轴调心滑块2、Y轴调心滑块4正行程移动。实现反行程时，伺服电机6反转，第一螺母座13、第二螺母座13反行程移动，X轴调心滑块2、Y轴调心滑块4由弹簧16的反作用力推动，从而实现X轴调心滑块2、Y轴调心滑块4的反行程移动。上述技术使机构产生二维移动，实现了调心功能。

进一步，所述转台底座1上设有沿X轴方向设置的第一光栅尺20，X轴调心滑块2上设有第一安装板22，第一安装板22上设有与第一光栅尺20相对应的光栅尺读数头21；在X轴调心滑块2进行X轴移动时，光栅尺读数头21相对第一光栅尺20进行X轴方向的运动，进而读取X轴调心滑块2的运动距离，便于观察和控制。X轴调心滑块2上设有沿Y轴方向设置的第二光栅尺20a，Y轴调心滑块4上设有第二安装板22a，第二安装板22a上设有与第二光栅尺20a相对应的光栅尺读数头21。Y轴调心滑块进行Y轴运动时，光栅尺读数头21相对第二光栅尺20a进行Y轴方向的运动，进而读取Y轴调心滑块的运动距离，便于观察和控制。

其他结构与实施例1相同。

如图3所示，实施例3，一种磨削加工自动调整工作台，所述调平机构包括固定调平机构110、可移动调平机构Ⅰ111和可移动调平机构Ⅱ112，固定调平机构110、可移动调平机构Ⅰ111和可移动调平机构Ⅱ112沿周向等角度设置在调平转台23上。即固定调平机构110、可移动调平机构Ⅰ111和可移动调平机构Ⅱ112，两两相邻间距均为120°，用于对万向调平板倾斜角度的调节，使其和上部的工件处于水平状态。

进一步，如图6所示，所述固定调平机构110包括固定在调平转台23上的调平支腿底座27，调平支腿底座通过螺栓固定在调平转台上。调平支腿底座27上设有调平支腿28，调平支腿通过螺栓固定在调平支腿底座上，调平支腿28上设有球形凹槽，球形凹槽内设有调平钢球26，调平钢球可在球形凹槽内转动。调平钢球26通过钢球球帽24与设置在万向调平板33底部的硬质垫块25相连接。调平钢球26安装有调平钢球球帽24，钢球球帽24与硬质垫块25通过螺钉连接，万向调平板33安装在硬质垫块25的上端，由螺钉连接；实现万向调平板绕调平钢球的转动。

进一步，所述可移动调平机构Ⅰ111和可移动调平机构Ⅱ112均包括调平电机35和调平滑块32，调平电机35固定在调平转台23上，调平电机35采用伺服电机，伺服电机通过电机座板7和座板支架8固定在调平转台上，调平电机35的输出轴通过联轴器9连接有调平螺杆31，调平螺杆通过轴承支架设置在调平转台上，调平螺杆31螺纹连接有调平滑块32，调平滑块32位于设置在调平转台23上的径向滑道34内；调平电机转动通过调平螺杆带动调平滑块沿径向滑道移动。调平滑块32上设有调平滚轮轴30，调平滚轮轴30上转动设有调平滚轮29。所述万向调平板33的底部为锥台形，锥台形的锥面与调平滚轮29面接触。工作时，可移动调平机构Ⅰ111和可移动调平机构Ⅱ112的调平电机转动，通过调平螺杆带动调平滑块向着中心或远离中心方向移动，万向调平板33将会产生倾斜运动，从而实现机构的调平功能。

其他结构与实施例2相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种磨削加工自动调整工作台，其特征在于：包括从下向上依次设置的转台底座（1）、调平转台（23）和万向调平板（33），转台底座（1）与调平转台（23）之间设有用于调节调平转台（23）的调心机构，调平转台（23）和万向调平板（33）之间设有用于调节万向调平板（33）的调平机构。

2.根据权利要求1所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述调心机构包括X轴调心机构（120）和Y轴调心机构（121），X轴调心机构（120）配合Y轴调心机构（121）对调平转台（23）进行X轴和Y轴方向的平移位置调节。

3.根据权利要求2所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述X轴调心机构（120）包括X轴调心滑块（2）和第一驱动机构，转台底座（1）上设有X轴滑槽，X轴调心滑块（2）的底部固定设有X轴导轨（3），X轴导轨（3）位于X轴滑槽内且与X轴滑槽相配合，X轴调心滑块（2）的一侧与第一驱动机构相连接、另一侧设有X轴复位机构（122），第一驱动机构带动X轴调心滑块（2）沿X轴滑槽进行X轴方向的运动，Y轴调心机构（121）位于X轴调心滑块（2）上。

4.根据权利要求2或3所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述Y轴调心机构（121）包括Y轴调心滑块（4）和第二驱动机构，X轴调心滑块（2）上设有Y轴导轨（5），Y轴调心滑块（4）的底部设有Y轴滑槽，Y轴滑槽与Y轴导轨（5）相配合，调平转台（23）位于Y轴调心滑块（4）上方且与Y轴调心滑块（4）固定连接，Y轴调心滑块（4）的一端与第二驱动机构连接、另一端设有Y轴复位机构（123）；第二驱动机构带动Y轴调心滑块（4）沿Y轴导轨（5）进行Y轴方向的运动。

5.根据权利要求4所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括驱动电机（6），驱动电机（6）的输出端设有驱动丝杠（10），第一驱动机构的驱动电机（6）固定在转台底座（1）上，驱动电机（6）上的驱动丝杠（10）通过丝杠接头（14）与设置在X轴调心滑块（2）侧壁上的第一螺母座（13）相配合；第二驱动机构的驱动电机（6）固定在X轴调心滑块（2）上，驱动电机（6）上的驱动丝杠（10）通过丝杠接头（14）与设置在Y轴调心滑块（4）侧壁上的第二螺母座（13a）相配合。

6.根据权利要求5所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述X轴复位机构（122）包括固定在转台底座（1）上的X轴弹簧底座（17）和固定在X轴调心滑块（2）上的X轴弹簧前座（15），X轴弹簧底座（17）通过弹簧（16）与X轴弹簧前座（15）相连接；Y轴复位机构（123）包括固定在X轴调心滑块（2）上的Y轴弹簧底座（19）和固定在Y轴调心滑块（4）上的Y轴弹簧前座（18），Y轴弹簧底座（19）通过弹簧（16）与Y轴弹簧前座（18）相连接。

7.根据权利要求6所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述转台底座（1）上设有沿X轴方向设置的第一光栅尺（20），X轴调心滑块（2）上设有第一安装板（22），第一安装板（22）上设有与第一光栅尺（20）相对应的光栅尺读数头（21）；X轴调心滑块（2）上设有沿Y轴方向设置的第二光栅尺（20a），Y轴调心滑块（4）上设有第二安装板（22a），第二安装板（22a）上设有与第二光栅尺（20a）相对应的光栅尺读数头（21）。

8.根据权利要求1~3、5、6、7任一项所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述调平机构包括固定调平机构（110）、可移动调平机构Ⅰ（111）和可移动调平机构Ⅱ（112），固定调平机构（110）、可移动调平机构Ⅰ（111）和可移动调平机构Ⅱ（112）沿周向等角度设置在调平转台（23）上。

9.根据权利要求8所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述固定调平机构（110）包括固定在调平转台（23）上的调平支腿底座（27），调平支腿底座（27）上设有调平支腿（28），调平支腿（28）上设有球形凹槽，球形凹槽内设有调平钢球（26），调平钢球（26）通过钢球球帽（24）与设置在万向调平板（33）底部的硬质垫块（25）相连接。

10.根据权利要求9所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述可移动调平机构Ⅰ（111）和可移动调平机构Ⅱ（112）均包括调平电机（35）和调平滑块（32），调平电机（35）固定在调平转台（23）上，调平电机（35）的输出端设有调平螺杆（31），调平螺杆（31）螺纹连接有调平滑块（32），调平滑块（32）位于设置在调平转台（23）上的径向滑道（34）内，调平滑块（32）上设有调平滚轮轴（30），调平滚轮轴（30）上转动设有调平滚轮（29）。

11.根据权利要求9或10所述的磨削加工自动调整工作台，其特征在于：所述万向调平板（33）的底部为锥台形，锥台形的锥面与调平滚轮（29）面接触。

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