CN112518155A - 一种用于激光加工的数控回转工作台 - Google Patents

一种用于激光加工的数控回转工作台 Download PDF

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王升科
曲应恺
应华
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Yantai University
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Yantai University
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment

Abstract

本发明公开了一种用于激光加工的数控回转工作台,包括工作台底座、工作台、转动轴、支撑环、多个支撑球及滚针,支撑环安装在工作台底座上,支撑环与工作台之间设有推力滚针轴承,转动轴外上伸出支撑台,支撑台上与工作台连接,下与蜗轮连接,支撑台上设有安装滚针的第一定位台阶及安装支撑球的第二定位台阶,滚针设置在支撑环的内侧,支撑球设置在支撑环的底部。本发明推力滚针轴承承载轴向力,环形布局的多个支撑球主要也是轴向受力,实现对工作台的稳定的轴向支撑,滚针能实现对转动轴及支撑环、工作台底座的径向约束,结构简单紧凑,加工装配方便,成本低,便于维护,提高了回转工作台的轴向及径向的承载能力。

Description

一种用于激光加工的数控回转工作台
技术领域
本发明涉及一种用于激光加工的数控回转工作台,属于数控机床部件技术领域。
背景技术
数控回转工作台是数控镗铣床、龙门加工中心、数控铣齿机、磨齿机等不可缺少的功能部件,其是安装在回转类多工位机床上用来实现零件的多道工序一次加工完成的一种工作台,其可以在相关系统的驱动下对工件进行数控分度或者与机床联动对工件连续回转切削加工。
现有被加工零件的转角精度、表面粗糙度等对机床及数控回转工作台的要求很高,而数控回转工作台的运动精度、承载能力、应对冲击力的能力等要素关系到整台机床的生产加工能力和效率。现有的数控回转工作台的结构复杂,成本高,维修调整困难,同时工作台仅采用轴承进行支撑,这种轴承在轴向及径向方向上的支撑承载能力有限,导致工作台的运动精度及承载能力应用状况尚不理想。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种结构简单紧凑,加工装配方便快捷,无论是轴向还是径向其承载能力大的用于激光加工的数控回转工作台。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于激光加工的数控回转工作台,包括工作台底座、设置在工作台底座上的工作台、转动轴、支撑环、多个支撑球及多个滚针,所述转动轴的内部设有通孔,所述转动轴在驱动机构的作用下转动,所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆及蜗轮,所述蜗轮安装在所述转动轴上,所述蜗杆可转动的安装在所述工作台底座上,所述蜗杆的一端与所述驱动电机的输出轴连接,另一端与所述蜗轮啮合;
所述工作台底座上设有定位槽,所述支撑环固定安装在所述定位槽上,所述支撑环与所述工作台之间设有推力滚针轴承,所述转动轴的外表面上伸出有支撑台,所述支撑台的上部与所述工作台连接,下部与所述蜗轮连接,所述支撑台上设有用于安装多个所述滚针的第一定位台阶及用于安装多个所述支撑球的第二定位台阶,所述滚针设置在所述支撑环的内侧,所述支撑球设置在所述支撑环的底部。
本发明的有益效果是:推力滚针轴承的滚针支撑在工作台的底部,其主要承载的是工作台的轴向力,再加上环形布局的多个支撑球主要也是轴向受力,可实现对工作台的稳定的轴向支撑,多个滚针竖向布置在转动轴与支撑环之间,其主要承载的是径向力,能实现对转动轴及支撑环、工作台底座的径向约束。总之,本发明结构简单紧凑,加工装配方便,成本低,便于维护,提高了回转工作台的轴向及径向的承载能力,承载稳定保证了回转工作台的运动精度,转动轴内设有通孔,通孔可以便于中间穿线缆或激光,可用于激光加工、光学调节等精密加工和检测中。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步的,所述工作台与所述支撑台之间设有定位调整垫,所述定位调整垫设置在所述推力滚针轴承的内侧。
采用上述进一步方案的有益效果是,一方面可以对推力滚针轴承的内侧进行定位,另一方面调整工作台与转动轴之间的距离,实现工作台的轴向间隙调整。
进一步的,所述支撑环与所述定位槽之间还设有支撑垫,所述支撑垫设置在所述支撑球的外侧。
采用上述进一步方案的有益效果是,一方面对支撑球的外侧进行定位,另一方面可调整蜗杆与蜗轮的轴向啮合位置。
进一步的,多个所述滚针通过滚针保持架安装在所述第一定位台阶上。
采用上述进一步方案的有益效果是,滚针安装在保持架上,然后将带有滚针的保持架安装在第一定位台阶上,一方面安装方便,另一方面提高了滚针在支撑环与支撑台之间的稳定性,实现对支撑环的径向约束定位。
进一步的,多个所述支撑球通过球保持架安装在所述第二定位台阶上。
采用上述进一步方案的有益效果是,多个支撑球安装在球保持架上,然后将安装有支撑球的球保持架安装在第二定位台阶上,一方面安装方便,另一方面提高了支撑球第二定位台阶上的稳定性,支撑球承受轴向受力,实现对工作台的轴向承载。
进一步的,所述工作台底座与所述转动轴之间设有回转油封。
采用上述进一步方案的有益效果是,一方面减少转动轴与工作台底座之间的磨损,另一方面避免润滑脂的溢出。
进一步的,所述工作台与所述工作台底座之间设有迷宫密封。
采用上述进一步方案的有益效果是,防止润滑脂在工作台的转动过程中被甩出。
进一步的,所述工作台底座上设有用于安装紧固螺栓的安装孔,所述支撑环通过紧固螺栓安装在所述工作台底座上。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过紧固螺栓实现支撑环在工作台底座上的固定安装。
进一步的,所述工作台底座上设有偏心套,所述蜗杆通过轴承和/或轴套与所述偏心套连接,所述驱动电机的电机座安装在所述偏心套上。
采用上述进一步方案的有益效果是,实现了电机及螺杆的安装及定位,偏心套可通过偏心量调整消除蜗轮蜗杆的啮合间隙,实现小间隙精密传动,提高蜗轮的分度精度。
进一步的,所述驱动电机的输出轴通过联轴节与所述蜗杆连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,电机转动,通过联轴节驱动蜗杆转动,实现对蜗杆的动力驱动。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中沿A-A方向的剖视结构示意图(顺时针转90度);
图中,1、工作台底座;2、工作台;3、转动轴;301、支撑台;302、第一定位台阶;303、第二定位台阶;4、蜗轮;5、蜗杆;6、推力滚针轴承;7、支撑环;8、支撑球;9、滚针;10、回转油封;11、迷宫密封;12、定位调整垫;13、支撑垫;14、安装孔;15、螺栓;16、偏心套;17、驱动电机;18、电机座;19、联轴节。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示,一种用于激光加工的数控回转工作台,包括工作台底座1、设置在工作台底座上的工作台2、转动轴3、支撑环7、多个支撑球8及多个滚针9,所述转动轴的内部设有通孔,所述转动轴在驱动机构的作用下转动,所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆5及蜗轮4,所述蜗轮安装在所述转动轴上,所述蜗杆可转动的安装在所述工作台底座上,所述蜗杆的一端与所述驱动电机的输出轴连接,另一端与所述蜗轮啮合;
所述工作台底座上设有定位槽,所述支撑环固定安装在所述定位槽上,所述支撑环与所述工作台之间设有推力滚针轴承6,所述转动轴的外表面上伸出有支撑台301,所述支撑台的上部与所述工作台连接,下部与所述蜗轮连接,所述支撑台上设有用于安装多个所述滚针的第一定位台阶302及用于安装多个所述支撑球的第二定位台阶303,所述滚针设置在所述支撑环的内侧,所述支撑球设置在所述支撑环的底部。
多个支撑球及滚针形成密珠轴系结构,滚针和支撑球与轴过盈配合,装配后可以实现径向和轴向小间隙,减小径向跳动,提高传动及分度精度,保证了回转工作台的运动精度及延长回转工作台的使用寿命。
支撑球可采用钢球。
所述工作台与所述支撑台之间设有定位调整垫12,所述定位调整垫设置在所述推力滚针轴承的内侧。一方面可以对推力滚针轴承的内侧进行定位,另一方面调整工作台与转动轴之间的距离,实现工作台的轴向间隙调整。
所述支撑环与所述定位槽之间还设有支撑垫13,所述支撑垫设置在所述支撑球的外侧。一方面对支撑球的外侧进行定位,另一方面可调整蜗杆与蜗轮的轴向啮合位置。
多个所述滚针通过滚针保持架安装在所述第一定位台阶上。滚针安装在保持架上,然后将带有滚针的保持架安装在第一定位台阶上,一方面安装方便,另一方面提高了滚针在支撑环与支撑台之间的稳定性,实现对支撑环的径向约束定位。
多个所述支撑球通过球保持架安装在所述第二定位台阶上。多个支撑球安装在球保持架上,然后将安装有支撑球的球保持架安装在第二定位台阶上,一方面安装方便,另一方面提高了支撑球第二定位台阶上的稳定性,支撑球承受轴向受力,实现对工作台的轴向承载。
所述工作台底座与所述转动轴之间设有回转油封10。一方面减少转动轴与工作台底座之间的磨损,另一方面避免润滑脂的溢出。
所述工作台与所述工作台底座之间设有迷宫密封11。防止润滑脂在工作台的转动过程中被甩出。
所述工作台、蜗轮分别通过螺栓15与所述支撑台连接。
所述工作台底座上设有用于安装紧固螺栓15的安装孔14,所述支撑环通过紧固螺栓安装在所述工作台底座上。通过紧固螺栓实现支撑环在工作台底座上的固定安装。
所述工作台底座上设有偏心套16,所述蜗杆通过轴承和/或轴套与所述偏心套连接,所述驱动电机17的电机座18安装在所述偏心套上。实现了电机及螺杆的安装及定位,偏心套可通过偏心量调整消除蜗轮蜗杆的啮合间隙,实现小间隙精密传动,提高蜗轮的分度精度。
所述驱动电机的输出轴通过联轴节19与所述蜗杆连接。电机转动,通过联轴节驱动蜗杆转动,实现对蜗杆的动力驱动。
推力滚针轴承支撑在工作台的底部,其主要承载的是工作台的轴向力,再加上环形布局的多个支撑球主要也是轴向受力,可实现对工作台的稳定的轴向支撑,多个滚针竖向布置在转动轴与支撑环之间,其主要承载的是径向力,能实现对转动轴及支撑环、工作台底座的径向约束,轴向及径向支撑部件的设计能大大降低数控回转工作台的重量,非常适合小型化的数控回转工作台。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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 (10)

1.一种用于激光加工的数控回转工作台,其特征在于,包括工作台底座、设置在工作台底座上的工作台、转动轴、支撑环、多个支撑球及多个滚针,所述转动轴的内部设有通孔,所述转动轴在驱动机构的作用下转动,所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆及蜗轮,所述蜗轮安装在所述转动轴上,所述蜗杆可转动的安装在所述工作台底座上,所述蜗杆的一端与所述驱动电机的输出轴连接,另一端与所述蜗轮啮合;
所述工作台底座上设有定位槽,所述支撑环固定安装在所述定位槽上,所述支撑环与所述工作台之间设有推力滚针轴承,所述转动轴的外表面上伸出有支撑台,所述支撑台的上部与所述工作台连接,下部与所述蜗轮连接,所述支撑台上设有用于安装多个所述滚针的第一定位台阶及用于安装多个所述支撑球的第二定位台阶,所述滚针设置在所述支撑环的内侧,所述支撑球设置在所述支撑环的底部。
2.根据权利要求1所述的数控回转工作台,其特征在于,所述工作台与所述支撑台之间设有定位调整垫,所述定位调整垫设置在所述推力滚针轴承的内侧。
3.根据权利要求2所述的数控回转工作台,其特征在于,所述支撑环与所述定位槽之间还设有支撑垫,所述支撑垫设置在所述支撑球的外侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的数控回转工作台,其特征在于,多个所述滚针通过滚针保持架安装在所述第一定位台阶上。
5.根据权利要求1-3任一项所述的数控回转工作台,其特征在于,多个所述支撑球通过球保持架安装在所述第二定位台阶上。
6.根据权利要求1所述的用于激光加工的数控回转工作台,其特征在于,所述工作台底座与所述转动轴之间设有回转油封。
7.根据权利要求1所述的数控回转工作台,其特征在于,所述工作台与所述工作台底座之间设有迷宫密封。
8.根据权利要求1所述的数控回转工作台,其特征在于,所述工作台底座上设有用于安装紧固螺栓的安装孔,所述支撑环通过紧固螺栓安装在所述工作台底座上。
9.根据权利要求1或2或3所述的数控回转工作台,其特征在于,所述工作台底座上设有偏心套,所述蜗杆通过轴承和/或轴套与所述偏心套连接,所述驱动电机的电机座安装在所述偏心套上。
10.根据权利要求1所述的数控回转工作台,其特征在于,所述驱动电机的输出轴通过联轴节与所述蜗杆连接。
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