CN111618609A - 摆篮组件及机床 - Google Patents

Abstract

本发明属于机床技术领域，具体涉及一种摆篮组件及机床。本发明旨在解决在现有的BC双轴数控机床的装配过程中，BC双轴数控机床的装配过程复杂、效率较低的问题。为此目的，在本发明提供的一种摆篮组件及机床中，摆篮组件包括摆篮本体和调节机构，调节机构包括第一斜块和第一螺钉，当第一螺钉朝凹槽的第一底壁转动时会带动第一斜块挤压凹槽的相对设置的第一侧壁和第二侧壁，同时摆篮本体会由凹槽的侧向开口所在轴线向两侧撑开，摆篮的B轴与C轴的夹角也会增大，从而实现了对摆篮的B轴与C轴的垂直度的调节。

Description

摆篮组件及机床

技术领域

本发明属于机床技术领域，具体涉及一种摆篮组件及机床。

背景技术

在BC双轴数控机床中，B轴指的是绕Y轴作旋转运动的轴，C轴指的是绕Z轴作旋转运动的轴。其中，BC双轴数控机床转台包括摆篮、电机、工作台、轴承和法兰等部件，摆篮上连接有B轴的电机和C轴的电机。在C轴上，电机的定子固定在摆篮内部，电机的转子上固定连接有工作台，且工作台通过轴承与摆篮转动连接；在B轴上，摆篮与电机的转子固定连接，电机的定子固定连接在法兰上，且摆篮的B轴端通过轴承与固定设置在立柱的B轴上的法兰连接。

由于BC双轴数控机床对B轴与C轴的垂直度(即B轴与C轴的回转中心线之间的垂直度)的要求极为严格，其精度要求达到微米级或微弧级，高精度机床要求误差在0.01mm以内，否则影响机床的加工精度。目前，BC双轴数控机床转台在装配过程中，在将C轴方向的工作台安装在摆篮上之后，需要检测B轴与C轴的垂直度。如果达不到垂直度的精度要求，零件的加工精度和装配精度对垂直度都有较大的影响，经常需要将工作台拆卸下来重新对摆篮进行修磨或配磨加工，并将工作台与加工后的摆篮再次装配后重新进行B轴与C轴的垂直度检测，直至满足B轴与C轴的垂直度对精度的要求。

但是，在BC双轴数控机床转台的装配过程中，通过上述反复对摆篮进行拆装再加工，以保证B轴与C轴的垂直度的方法，导致BC双轴数控机床的装配过程复杂、效率较低的问题。

相应地，本领域需要一种新的摆篮组件及机床来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决在现有的BC双轴数控机床的装配过程中，通过反复对摆篮进行拆装再加工的方式来保证B轴和C轴的垂直度的方法，使得BC双轴数控机床的装配过程复杂、效率较低的问题，本发明提供了一种摆篮组件及机床。

首先，本发明提供的一种摆篮组件包括摆篮本体和调节机构；所述摆篮本体的一个面板上形成有与工作台转动连接的环形开口部；所述面板上设置有凹槽，所述凹槽形成有第一底壁、与所述第一底壁连接的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对设置，所述第一底壁的相对端设置有轴向开口，所述轴向开口的开口方向平行于所述环形开口部的轴向，所述凹槽在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有侧向开口；所述第一底壁上形成有第一螺纹孔；所述调节机构包括第一斜块和第一螺钉，所述第一斜块形成有分别与所述第一底壁、第一侧壁和第二侧壁相对设置的第二底壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一斜块的第三侧壁与第四侧壁的间距沿背离所述第二底壁的方向逐渐增大，且所述第三侧壁和所述第四侧壁与所述第一侧壁和所述第二侧壁之间过盈配合；所述第一斜块上设置有与所述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔；当所述第一螺钉穿过所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔连接并朝所述第一底壁转动时，所述第一螺钉的螺帽抵靠在所述第一斜块上，并带动所述第一斜块挤压所述凹槽的第一侧壁和第二侧壁。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述摆篮本体上设置有两个相对于所述面板的中轴线对称设置的所述凹槽，两个所述凹槽均设置有一个所述侧向开口，两个所述侧向开口的朝向均背离所述面板的中轴线。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述摆篮本体上设置有一个所述凹槽，所述凹槽形成有相对设置的两个所述侧向开口。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述调节机构设置在所述摆篮本体的C轴的面板上，且所述侧向开口的方向平行于X轴。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述第三侧壁在背离所述第二底壁的方向上朝所述第一侧壁倾斜设置；并且/或者，所述第四侧壁在背离所述第二底壁的方向上朝所述第二侧壁倾斜设置。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述第一侧壁与所述第三侧壁平行设置；并且/或者，所述第二侧壁与所述第四侧壁平行设置。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述摆篮组件还包括第二斜块和/或第三斜块；所述第二斜块抵靠在所述第一侧壁与所述第三侧壁之间，所述第二斜块与所述第三侧壁相对的侧壁与所述第三侧壁平行设置，所述第二斜块通过紧固件连接在所述第一底壁上；所述第三斜块抵靠在所述第二侧壁与所述第四侧壁之间，所述第三斜块与所述第四侧壁相对的侧壁与所述第四侧壁平行设置，所述第三斜块通过紧固件连接在所述第一底壁上。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述第一侧壁垂直于所述第一底壁设置，所述第二斜块与所述第一侧壁相对的侧壁与所述第一侧壁平行设置；并且/或者，所述第二侧壁垂直于所述第一底壁设置，所述第三斜块与所述第二侧壁相对的侧壁与所述第二侧壁平行设置。

作为本发明提供的上述摆篮组件的一种优选的技术方案，所述紧固件为第二螺钉和/或销钉；或者，所述紧固件包括销钉以及分别设置在销钉两侧的第二螺钉。

此外，本发明还提供了一种机床，该机床包括本发明提供的上述任一种摆篮组件。

在本发明提供的一种摆篮组件及机床中，摆篮组件包括摆篮本体和调节机构，调节机构包括第一斜块和第一螺钉，第一螺钉穿过第一斜块上的第二螺纹孔与摆篮本体的凹槽的第一底壁上的第一螺纹孔连接，第一螺钉的螺帽抵靠在第一斜块上，由于第一斜块的第三侧壁与第四侧壁的间距沿背离第一斜块的第二底壁的方向逐渐增大，且第一斜块的第三侧壁和第四侧壁与凹槽的第一侧壁和第二侧壁之间过盈配合，当第一螺钉朝第一底壁转动时会带动第一斜块挤压凹槽的相对设置的第一侧壁和第二侧壁，同时摆篮本体会由凹槽的侧向开口所在轴线向两侧撑开，摆篮的B轴与C轴的夹角也会增大，从而实现了对摆篮的B轴与C轴的垂直度的调节。

进一步地，在本发明提供的一种摆篮组件及机床中，摆篮组件还包括第二斜块和/或第三斜块，第二斜块抵靠在摆篮本体的凹槽的第一侧壁与第一斜块的第三侧壁之间，第三斜块抵靠在摆篮本体的凹槽的第二侧壁与第一斜块的第四侧壁之间，第二斜块、第三斜块通过紧固件连接在第一底壁上。如此，可以对第二斜块、第三斜块与第一斜块配合的斜面的长度和角度进行各种选择，并且当摆篮组件的第一斜块、第二斜块和第三斜块中的任何一个发生加工偏差或者损伤导致调整效果降低时，都可以通过对其进行更换来保证对摆篮的B轴与C轴的垂直度的有效调节。

附图说明

下面参照附图并结合BC双轴数控机床来描述本发明的摆篮组件及机床。附图中：

图1为本实施例的BC双轴数控机床的结构示意图；

图2为本实施例的BC双轴数控机床的前视图；

图3为本实施例的图2中A-A面的剖视图；

图4为本实施例的摆篮组件的结构示意图；

图5为本实施例的调节机构的侧视图；

图6为本实施例的调节机构的爆炸图；

图7为本实施例的调节机构的上视图。

附图标记列表

1-立柱；2-法兰；3-摆篮本体；31-凹槽；311-第一底壁；3111-第一螺纹孔；312-第一侧壁；313-第二侧壁；314-轴向开口；315-侧向开口；32-环形开口部；4-工作台；5-调节机构；51-第一斜块；511-第二底壁；512-第三侧壁；513-第四侧壁；52-第一螺钉；53-第二斜块；531-第二螺钉；532-销钉；54-第三斜块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施例是以BC双轴数控机床转台为例进行说明的，但是本实施例提供的摆篮组件并非只能应用于BC双轴数控机床中，本领域技术人员可以根据需要将其应用于其他类型的机床中。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决在现有的BC双轴数控机床的装配过程中，通过反复对摆篮进行拆装再加工的方式来保证B轴和C轴的垂直度的方法，使得BC双轴数控机床的装配过程复杂、效率较低的问题，本实施例提供了一种摆篮组件及机床。

首先，如图4至图7所示，本实施例提供的一种摆篮组件包括摆篮本体3和调节机构5；摆篮本体3的一个面板上形成有与工作台4转动连接的环形开口部32，如图4中为在B轴的面板上形成有该环形开口部32；面板上设置有凹槽31，凹槽31形成有第一底壁311、与第一底壁311连接的第一侧壁312和第二侧壁313，第一侧壁312与第二侧壁313相对设置，第一底壁311的相对端设置有轴向开口314，轴向开口314的开口方向平行于环形开口部32的轴向，凹槽31在第一侧壁312与第二侧壁313之间设置有侧向开口315；第一底壁311上形成有第一螺纹孔3111；调节机构5包括第一斜块51和第一螺钉52，第一斜块51形成有分别与第一底壁311、第一侧壁312和第二侧壁313相对设置的第二底壁511、第三侧壁512和第四侧壁513，第一斜块51的第三侧壁512与第四侧壁513的间距沿背离第二底壁511的方向逐渐增大，且第三侧壁512和第四侧壁513与第一侧壁312和第二侧壁313之间过盈配合；第一斜块51上设置有与第一螺纹孔3111相对应的第二螺纹孔；当第一螺钉52穿过第二螺纹孔与第一螺纹孔3111连接并朝第一底壁转动时，第一螺钉52的螺帽抵靠在第一斜块51上，并带动第一斜块51挤压凹槽31的第一侧壁312和第二侧壁313。

在本实施例提供的一种摆篮组件中，摆篮组件包括摆篮本体3和调节机构5，调节机构5包括第一斜块51和第一螺钉52，第一螺钉52穿过第一斜块51上的第二螺纹孔与摆篮本体3的凹槽31的第一底壁311上的第一螺纹孔3111连接，第一螺钉52的螺帽抵靠在第一斜块51上，由于第一斜块51的第三侧壁512与第四侧壁513的间距沿背离第一斜块51的第二底壁511的方向逐渐增大，且第一斜块51的第三侧壁512和第四侧壁513与凹槽31的第一侧壁312和第二侧壁313之间过盈配合，当第一螺钉52朝第一底壁311转动时会带动第一斜块51挤压凹槽31的相对设置的第一侧壁312和第二侧壁313，同时摆篮本体3会由凹槽31的侧向开口315所在轴线向两侧撑开，摆篮的B轴与C轴的夹角也会增大，从而实现了对摆篮的B轴与C轴的垂直度的调节。

如图4所示，作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，摆篮本体3上设置有两个相对于面板的中轴线对称设置的凹槽31，两个凹槽31均设置有一个侧向开口315，两个侧向开口315的朝向均背离面板的中轴线。进一步地，调节机构5设置在摆篮本体3的C轴的面板上，且侧向开口315的方向平行于X轴。在调节B轴与C轴的垂直度时，需要同时分别对两个调节机构5的第一螺钉52进行调节，且第一螺钉52同时背离或同时朝向凹槽31的第一底壁311转动。第一螺钉52朝向凹槽31的第一底壁311转动时，使B轴和C轴的夹角增大；第一螺钉52背离凹槽31的第一底壁311转动时，使B轴和C轴的夹角减小，从而实现对摆篮的B轴和C轴的垂直度的调节。

此外，也可以在摆篮本体3上设置有一个凹槽31，凹槽31形成有相对设置的两个侧向开口315。即摆篮本体3上设置的凹槽31沿摆篮的X轴贯穿摆篮，相应的，该调节机构5中的第一斜块51的长度可以与该凹槽31沿X轴的长度相适应，该第一斜块51上可以均匀的设置多个第一螺钉52，并同时对多个第一螺钉52进行转动，或者先后朝相同方向转动相等的距离。

作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，第三侧壁512在背离第二底壁511的方向上朝第一侧壁312倾斜设置；并且/或者，第四侧壁513在背离第二底壁511的方向上朝第二侧壁313倾斜设置。通过这些方式均可以实现第一斜块51的第三侧壁512与第四侧壁513的间距沿背离第二底壁511的方向逐渐增大的目的。

作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，第一斜块51的第三侧壁512、第四侧壁513可以分别与凹槽31的第一侧壁312、第二侧壁313直接接触，所以相应地，第一侧壁312与第三侧壁512平行设置；并且/或者，第二侧壁313与第四侧壁513平行设置。

如图5至图7所示，作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，摆篮组件还包括第二斜块53和/或第三斜块54；第二斜块53抵靠在第一侧壁312与第三侧壁512之间，第二斜块53与第三侧壁512相对的侧壁与第三侧壁512平行设置，第二斜块53通过紧固件连接在第一底壁311上；第三斜块54抵靠在第二侧壁313与第四侧壁513之间，第三斜块54与第四侧壁513相对的侧壁与第四侧壁513平行设置，第三斜块54通过紧固件连接在第一底壁311上。在这种情况下，第一斜块51的第三侧壁512、第四侧壁513可以分别通过第二斜块53和第三斜块54与凹槽31的第一侧壁312、第二侧壁313间接接触。如此，可以对第二斜块53、第三斜块54与第一斜块51配合的斜面的长度和角度进行各种选择，并且当摆篮组件的第一斜块51、第二斜块53和第三斜块54中的任何一个发生加工偏差或者损伤导致调整效果降低时，都可以通过对其进行更换来保证对摆篮的B轴与C轴的垂直度的有效调节。

作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，如图6所示，当第一斜块51与凹槽31之间设置有上述的第二斜块53和第三斜块54时，第一侧壁312垂直于第一底壁311设置，第二斜块53与第一侧壁312相对的侧壁与第一侧壁312平行设置；并且/或者，第二侧壁313垂直于第一底壁311设置，第三斜块54与第二侧壁313相对的侧壁与第二侧壁313平行设置。

作为本实施例提供的上述摆篮组件的一种优选的实施方式，紧固件为第二螺钉531和/或销钉532；或者，紧固件包括销钉532以及分别设置在销钉532两侧的第二螺钉531，如图6和图7中即为这种设置方式。

此外，本实施例还提供了一种机床，该机床包括本实施例提供的上述任一种摆篮组件。如图1至图3所示的机床为BC双轴数控机床，该BC双轴数控机床包括摆篮本体3、电机(图中未示出)、工作台4、轴承(图中未示出)、立柱1和法兰2等部件，摆篮本体3上连接有B轴的电机和C轴的电机。在C轴上，电机的定子固定在摆篮本体3内部，电机的转子上固定连接有工作台4，且工作台4通过轴承与摆篮本体3转动连接；在B轴上，摆篮本体3与电机的转子固定连接，电机的定子固定连接在立柱1内部，立柱1在B轴方向上固定设置有法兰2，法兰2通过调整机构连接在立柱1上，且摆篮本体3的B轴端通过轴承与固定设置在立柱1的B轴上的法兰2连接。

如果直接将摆篮本体3的B轴和C轴加工成垂直的，在BC双轴数控机床装配过程中，摆篮本体3的B轴连接在立柱1上，由于摆篮本体3的C轴安装的电机、轴承、刹车机构、工作台4等部件的重量，会导致摆篮本体3的B轴和C轴的实际角度大于90度。

为了避免上述情况的发生，目前通常会将摆篮本体3加工成B轴和C轴的夹角小于90度，例如89.95°～89.96°；然后摆篮本体安装完成后，依靠其他部件的重量将摆篮本体的B轴和C轴的夹角撑大。但是，由于BC双轴数控机床对B轴与C轴的垂直度的要求极为严格，其精度要求达到微米级或微弧级，如果只是依靠其他部件的重量使摆篮本体的B轴和C轴的夹角刚好增大至90度是很困难的。所以，可以将摆篮本体3设置为通过其他部件的重量将B轴和C轴的夹角增加一部分，但是不超过90度，例如可以撑大到89.98°～89.99°；再进一步通过本实施例的摆篮组件的调节机构5来将摆篮本体的B轴和C轴的夹角进行微调逐渐增大至90度。本实施例的摆篮组件的调节机构5的微调范围一般可以在0.01°～0.02°之间。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摆篮组件，其特征在于，所述摆篮组件包括摆篮本体和调节机构；所述摆篮本体的一个面板上形成有与工作台转动连接的环形开口部；

所述面板上设置有凹槽，所述凹槽形成有第一底壁、与所述第一底壁连接的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对设置，所述第一底壁的相对端设置有轴向开口，所述轴向开口的开口方向平行于所述环形开口部的轴向，所述凹槽在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有侧向开口；所述第一底壁上形成有第一螺纹孔；

所述调节机构包括第一斜块和第一螺钉，所述第一斜块形成有分别与所述第一底壁、第一侧壁和第二侧壁相对设置的第二底壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一斜块的第三侧壁与第四侧壁的间距沿背离所述第二底壁的方向逐渐增大，且所述第三侧壁和所述第四侧壁与所述第一侧壁和所述第二侧壁之间过盈配合；所述第一斜块上设置有与所述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔；

当所述第一螺钉穿过所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔连接并朝所述第一底壁转动时，所述第一螺钉的螺帽抵靠在所述第一斜块上，并带动所述第一斜块挤压所述凹槽的第一侧壁和第二侧壁。

2.根据权利要求1所述的摆篮组件，其特征在于，所述摆篮本体上设置有两个相对于所述面板的中轴线对称设置的所述凹槽，两个所述凹槽均设置有一个所述侧向开口，两个所述侧向开口的朝向均背离所述面板的中轴线。

3.根据权利要求1所述的摆篮组件，其特征在于，所述摆篮本体上设置有一个所述凹槽，所述凹槽形成有相对设置的两个所述侧向开口。

4.根据权利要求1所述的摆篮组件，其特征在于，所述调节机构设置在所述摆篮本体的C轴的面板上，且所述侧向开口的方向平行于X轴。

5.根据权利要求1所述的摆篮组件，其特征在于，所述第三侧壁在背离所述第二底壁的方向上朝所述第一侧壁倾斜设置；并且/或者

所述第四侧壁在背离所述第二底壁的方向上朝所述第二侧壁倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的摆篮组件，其特征在于，所述第一侧壁与所述第三侧壁平行设置；并且/或者

所述第二侧壁与所述第四侧壁平行设置。

7.根据权利要求5所述的摆篮组件，其特征在于，所述摆篮组件还包括第二斜块和/或第三斜块；

所述第二斜块抵靠在所述第一侧壁与所述第三侧壁之间，所述第二斜块与所述第三侧壁相对的侧壁与所述第三侧壁平行设置，所述第二斜块通过紧固件连接在所述第一底壁上；

所述第三斜块抵靠在所述第二侧壁与所述第四侧壁之间，所述第三斜块与所述第四侧壁相对的侧壁与所述第四侧壁平行设置，所述第三斜块通过紧固件连接在所述第一底壁上。

8.根据权利要求7所述的摆篮组件，其特征在于，所述第一侧壁垂直于所述第一底壁设置，所述第二斜块与所述第一侧壁相对的侧壁与所述第一侧壁平行设置；并且/或者

所述第二侧壁垂直于所述第一底壁设置，所述第三斜块与所述第二侧壁相对的侧壁与所述第二侧壁平行设置。

9.根据权利要求7所述的摆篮组件，其特征在于，所述紧固件为第二螺钉和/或销钉；或者

所述紧固件包括销钉以及分别设置在销钉两侧的第二螺钉。

10.一种机床，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的摆篮组件。

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