CN117961581A - 一种五轴数控转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五轴数控转台，属于数控转台领域。一种五轴数控转台，包括尾座本体以及固定连接在尾座本体上的左摇篮本体；A盘面封板以及固定连接在A盘面封板上的右摇篮本体，所述左摇篮本体和右摇篮本体固定相连，且所述左摇篮本体和右摇篮本体上设有圆孔；C轴主轴，转动连接在所述左摇篮本体和右摇篮本体上的圆孔内；盘面本体，连接在所述C轴主轴的顶部；C固定轴，与所述C轴主轴转动相连；第二油缸，与所述C固定轴相连，所述第二油缸的输出端连接有第二刹车片，所述第二刹车片与C轴主轴相配合；本发明中能够增强五轴台面的制动能力，避免旋转后惯性造成工件错位的情况，提高最终的加工精度。

Description

一种五轴数控转台

技术领域

本发明涉及数控转台技术领域，尤其涉及一种五轴数控转台。

背景技术

数控转台作为机床的一个很重要的载体，发挥了非常大的价值；尤其是五轴数控转台，它可以利用原机床的两个控制坐标来控制转台的旋转和倾斜，也可以直接利用这个转台的数控装置与机床连接来完成所需的工作循环；可完成任意角度的孔、槽、平面的加工，以及曲线、凸轮叶轮的加工，并能达到较高的精度。此外，还可用于非数控钻、镗、铣机床，能独立完成等角和不等角分度加工。

选用五轴数控转台加工的优势在于：

1、体型小，稳定性高因为五轴数控转台构造总体特性较小，因此可达到各种规格型号的数控车床组装，特殊的防震设计，操作更加平稳；

2、具有较好的实用性，无论是常用的数控车床是哪一种型号规格，都可以随便组装和应用。五轴数控转台不用其他外点组装，也不用太过注重组装定位点等，可以依据用户的需要来提升加工精度；

3、扭矩大，可保持精准定位加紧，五轴数控转台自身并不占有很大的空间，因而在运行时如需更改部位或拆换商品，也不会有不便。自然它的适应能力也比较好，能融入很多不一样的严酷环境。

现有的五轴数控转台，尤其是摇篮式五轴转台，采用的是两个旋转给进轴，两个轴都可以连续分度、连续进给并联动控制；其中，可以360°范围内任意旋转运动的进给轴被称为旋转轴，只可在一定角度内正反旋转的进给轴为摇摆轴，一般为±110°；摇摆轴和旋转轴均需要依靠电机带动蜗轮蜗杆传动或电机直驱的方式进行驱动，因此当加工的工件质量较大且重心偏移较多的时候，摇摆轴处的扭转力会很大，容易造成减速机的损伤，影响减速机的使用寿命，同时由于五轴台面受到的制动力有限，存在旋转后惯性造成工件错位的情况，严重影响了最终的加工精度，并且对旋转的制动距离较长，刚性不足，依旧会有精度上的差距。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种五轴数控转台。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种五轴数控转台，包括：

尾座本体以及固定连接在尾座本体上的左摇篮本体；

A盘面封板以及固定连接在A盘面封板上的右摇篮本体，所述左摇篮本体和右摇篮本体固定相连，且所述左摇篮本体和右摇篮本体上设有圆孔；

C轴主轴，转动连接在所述左摇篮本体和右摇篮本体上的圆孔内；

盘面本体，连接在所述C轴主轴的顶部；

C固定轴，与所述C轴主轴转动相连；

第二油缸，与所述C固定轴相连，所述第二油缸的输出端连接有第二刹车片，所述第二刹车片与C轴主轴相配合。

优选地，所述尾座本体上设有第一轴承，所述尾座本体上通过第一轴承转动连接有油压封板，所述油压封板内设有油水连接器，所述油压封板上设有油管接头。

优选地，还包括A轴本体和右固定筒，所述A轴本体设置在右固定筒内，所述右固定筒与所述A盘面封板相连，所述A轴本体包括转动连接在所述右固定筒内的有A轴主轴，所述A轴主轴上转动连接有A定位轴，所述A定位轴上设有第一油缸，所述第一油缸的输出端连接有第一刹车片，所述第一刹车片与A轴主轴相配合。

进一步地，所述A轴本体还包括设置在右固定筒内的第二力矩电机，所述A轴主轴设置在第二力矩电机的输出端。

更进一步地，所述右固定筒与A轴主轴之间设有第三轴承，所述A轴主轴通过第三轴承转动连接在右固定筒上，所述右固定筒的外壁设有A封装套，所述A封装套上设有电机控制器。

更进一步地，还包括设置在第二力矩电机内部的A固定封板，所述A固定封板上设有第四轴承，所述A轴主轴和所述A定位轴通过第四轴承转动相连，所述A固定封板上设有第一光栅编码器。

优选地，还包括第二轴承和第一力矩电机，所述第一力矩电机设置在左摇篮本体和右摇篮本体上的圆孔内，所述C轴主轴设置在第一力矩电机的输出端，所述C轴主轴通过第二轴承转动连接在左摇篮本体和右摇篮本体上。

进一步地，所述左摇篮本体和右摇篮本体上的圆孔内设有C轴封板，所述C轴封板上设有第五轴承，所述C轴主轴和所述C固定轴通过第五轴承转动相连，所述C轴封板上设有第二光栅编码器。

更进一步地，所述左摇篮本体和右摇篮本体上的底部固定连接有C轴底板，所述左摇篮本体和右摇篮本体上设有C盘面封板，所述C盘面封板套设在C轴主轴上，且所述盘面本体设置在C盘面封板的上方，所述右摇篮本体上分别设有第一电线接头和第二电线接头。

优选地，还包括底盘支架，所述尾座本体上固定连接有左固定筒，所述尾座本体上设有第一底座，所述第一底座上设有第一U型槽，所述右固定筒上固定连接有第二底座，所述第二底座上设有第二U型槽，所述底盘支架上分别设有与第一U型槽和第二U型槽相对应的第一安装孔和第二安装孔，所述底盘支架、第一底座和第二底座上均设有限位槽，所述限位槽内分别连接有第一限位杆和第二限位杆。

与现有技术相比，本发明提供了一种五轴数控转台，具备以下有益效果：

1、该五轴数控转台，通过两侧的左摇篮本体和右摇篮本体能够同时带动中间部位的C轴部分转动，从而实现转台的旋转，且C轴主轴能够旋转，带动盘面本体进行旋转，能够灵活调节，当旋转至需要使用的角度后，第二油缸开始工作，从而是第二刹车片与C轴主轴相配合，从而限制C轴主轴的转动，增强五轴台面的制动能力，避免旋转后惯性造成工件错位的情况，提高最终的加工精度。

2、该五轴数控转台，通过油水连接器能够将冷却液和润滑油进行混合，然后输送到机床的各个需要润滑和冷却的部位；通过设置的多个轴承，能够确保第一力矩电机和第二力矩电机驱动时的稳定性，减小摩擦，且通过第一光栅编码器能够检测A轴主轴的真实转速和工作台所在的位置，并将数值反馈，第二光栅编码器能够检测C轴主轴的真实转速和工作台所在的位置，并将数值反馈，使用光栅编码器替代磁性编码器，确保旋转精度，避免磁性编码器受到磁力干扰。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明中能够增强五轴台面的制动能力，避免旋转后惯性造成工件错位的情况，提高最终的加工精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种五轴数控转台的结构示意图一；

图2为本发明提出的一种五轴数控转台的结构示意图二；

图3为本发明提出的一种五轴数控转台主视的剖视示意图；

图4为本发明提出的一种五轴数控转台中左固定筒的结构示意图；

图5为本发明提出的一种五轴数控转台中右固定筒的结构示意图；

图6为本发明提出的一种五轴数控转台中C轴主轴和C固定轴的结构示意图。

图中：1、尾座本体；101、左固定筒；102、第一底座；103、第一U型槽；2、左摇篮本体；3、第一轴承；4、盘面本体；5、C盘面封板；6、C轴主轴；7、第二轴承；8、第一力矩电机；9、A盘面封板；10、第三轴承；11、第二力矩电机；1101、右固定筒；1102、右摇篮本体；1103、第二底座；1104、第二U型槽；12、A轴主轴；13、第四轴承；14、A固定封板；15、A定位轴；16、第一油缸；17、第一光栅编码器；18、第一刹车片；19、A封装套；20、第五轴承；21、第二油缸；22、C固定轴；23、C轴封板；24、第二光栅编码器；25、油压封板；26、油水连接器；27、底盘支架；2701、第一安装孔；2702、第一限位杆；2703、第二安装孔；2704、第二限位杆；28、油管接头；29、第二刹车片；30、第一电线接头；31、电机控制器；32、第二电线接头；33、A轴本体；34、C轴底板。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

实施例1：

参照图1-图6，一种五轴数控转台，包括尾座本体1以及固定连接在尾座本体1上的左摇篮本体2；还包括A盘面封板9以及固定连接在A盘面封板9上的右摇篮本体1102，左摇篮本体2和右摇篮本体1102固定相连，且左摇篮本体2和右摇篮本体1102上设有圆孔；在左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的圆孔内连接有C轴主轴6，在C轴主轴6的顶部连接有盘面本体4；还包括与C轴主轴6转动相连的C固定轴22，以及与C固定轴22相连的第二油缸21，第二油缸21的输出端连接有第二刹车片29，第二刹车片29与C轴主轴6相配合。

本发明中，还设有底盘支架27，用于支撑起整个转台，左侧连接有为尾座本体1，尾座本体1放置在底盘支架27上，可通过螺栓等进行固定，左摇篮本体2活动安装在尾座本体1上；底盘支架27的右侧同样活动安装有右摇篮本体1102，且左摇篮本体2和右摇篮本体1102一体成型设置，且中间部位设有圆孔，圆孔内部设置有C轴的相关组件，其中包括C轴主轴6和C固定轴22，在使用时，通过两侧的左摇篮本体2和右摇篮本体1102能够同时带动中间部位的C轴部分转动，从而实现转台的旋转，且C轴主轴6能够旋转，带动盘面本体4进行旋转，能够灵活调节，当旋转至需要使用的角度后，第二油缸21开始工作，从而是第二刹车片29与C轴主轴6相配合，从而限制C轴主轴6的转动，增强五轴台面的制动能力，避免旋转后惯性造成工件错位的情况，提高最终的加工精度。

需要说明的是，A轴即摇摆轴，摇摆轴负责控制工件在垂直平面上的摇摆运动，使工件能够在垂直方向上做出倾斜、翻转等动作，从而实现更复杂的立体加工；C轴即为旋转轴，旋转轴负责控制工件在水平平面上的旋转运动，使工件能够绕着水平轴线旋转，从而实现在不同方向的加工。

实施例2：

参照图1-图6，一种五轴数控转台，包括尾座本体1以及固定连接在尾座本体1上的左摇篮本体2；还包括A盘面封板9以及固定连接在A盘面封板9上的右摇篮本体1102，左摇篮本体2和右摇篮本体1102固定相连，且左摇篮本体2和右摇篮本体1102上设有圆孔；在左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的圆孔内连接有C轴主轴6，在C轴主轴6的顶部连接有盘面本体4；还包括与C轴主轴6转动相连的C固定轴22，以及与C固定轴22相连的第二油缸21，第二油缸21的输出端连接有第二刹车片29，第二刹车片29与C轴主轴6相配合。

参照图1-图4，尾座本体1上设有第一轴承3，尾座本体1上通过第一轴承3转动连接有油压封板25，油压封板25内设有油水连接器26，油压封板25上设有油管接头28。

本发明中，其中的油水连接器26能够将冷却液和润滑油进行混合，然后输送到机床的各个需要润滑和冷却的部位；冷却液可以降低机床运行时的温度，防止热变形，提高加工精度；润滑油则可以减少摩擦，延长机床的使用寿命；其次还可以起到清洗的作用，将机床在加工过程中产生的切屑、油污等杂质冲洗干净，保持机床内部的清洁；通过合理的油水混合比例，可以在保证机床正常运行的同时，降低油耗和废液排放，有利于环保和节能，通过设置的油管接头28能够便于连接管道，油压封板25是为了对油水连接器26进行限位，便于使用。

参照图1-图3和图5，还包括A轴本体33和右固定筒1101，A轴本体33设置在右固定筒1101内，右固定筒1101与A盘面封板9相连，A轴本体33包括转动连接在右固定筒1101内的有A轴主轴12，A轴主轴12上转动连接有A定位轴15，A定位轴15上设有第一油缸16，第一油缸16的输出端连接有第一刹车片18，第一刹车片18与A轴主轴12相配合。

A轴本体33还包括设置在右固定筒1101内的第二力矩电机11，A轴主轴12设置在第二力矩电机11的输出端。

本发明中，右固定筒1101内设有A轴本体33，A轴本体33主要包括第二力矩电机11、A轴主轴12和A定位轴15等，使用时，通过启动第二力矩电机11能够带动A轴主轴12在A定位轴15上转动，从而进行正常的工作，当需要制动时，启动第一油缸16，使其带动第一刹车片18工作，从而使第一刹车片18抵住A轴主轴12，从而对A轴主轴12进行定位，将A轴本体33的后端增加刹车装置，并将其前置，从而缩短了制动距离，以增加刚性，提高了使用的精度。

参照图1-图5，右固定筒1101与A轴主轴12之间设有第三轴承10，A轴主轴12通过第三轴承10转动连接在右固定筒1101上，右固定筒1101的外壁设有A封装套19，A封装套19上设有电机控制器31，通过电机控制器31能够控制第二力矩电机11的工作与否，便于操控，A封装套19能保证本体内部的密封性能。

参照图1-图5，还包括设置在第二力矩电机11内部的A固定封板14，A固定封板14上设有第四轴承13，A轴主轴12和A定位轴15通过第四轴承13转动相连，A固定封板14上设有第一光栅编码器17，通过第一光栅编码器17能够检测A轴主轴12的真实转速和工作台所在的位置，并将数值反馈，光栅编码器可以确定物体的位置和运动，具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点，在五轴数控转台中，光栅编码器的作用至关重要，它能够帮助数控系统实现全闭环控制，提高加工精度和效率，同时也能够延长机床的使用寿命，降低维护成本。

实施例3：

参照图1-图6，一种五轴数控转台，与实施例2基本相同，更进一步地是，还包括第二轴承7和第一力矩电机8，第一力矩电机8设置在左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的圆孔内，C轴主轴6设置在第一力矩电机8的输出端，C轴主轴6通过第二轴承7转动连接在左摇篮本体2和右摇篮本体1102上，启动第一力矩电机8能够带动C轴主轴6转动，通过设置的第二轴承7能够使C轴主轴6更便于旋转，设置。

左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的圆孔内设有C轴封板23，C轴封板23上设有第五轴承20，C轴主轴6和C固定轴22通过第五轴承20转动相连，C轴封板23上设有第二光栅编码器24；通过设置的第五轴承20也是为了使C轴主轴6便于转动，通过设置的第二光栅编码器24能够检测C轴主轴6的真实转速和工作台所在的位置，并将数值反馈。

左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的底部固定连接有C轴底板34，左摇篮本体2和右摇篮本体1102上设有C盘面封板5，C盘面封板5套设在C轴主轴6上，且盘面本体4设置在C盘面封板5的上方，右摇篮本体1102上分别设有第一电线接头30和第二电线接头32；通过C盘面封板5能够对C轴主轴6进行保护，避免其直接暴漏在外，提高使用寿命,C轴主轴6转动后能够带动盘面本体4转动，进行操作，设置的第一电线接头30和第二电线接头32能够便于连接电源线。

本发明中，在使用时，通过两侧的左摇篮本体2和右摇篮本体1102能够同时带动中间部位的C轴部分转动，从而实现转台的旋转，且C轴主轴6能够旋转，带动盘面本体4进行旋转，能够灵活调节，当旋转至需要使用的角度后，第二油缸21开始工作，从而是第二刹车片29与C轴主轴6相配合，从而限制C轴主轴6的转动，增强五轴台面的制动能力，避免旋转后惯性造成工件错位的情况，提高最终的加工精度。

本发明中，通过设置的多个轴承，能够确保第一力矩电机8和第二力矩电机11驱动时的稳定性，减小摩擦，且通过使用光栅编码器替代磁性编码器，确保旋转精度，避免磁性编码器受到磁力干扰。

实施例4：

参照图1-图6，一种五轴数控转台，包括尾座本体1以及固定连接在尾座本体1上的左摇篮本体2；还包括A盘面封板9以及固定连接在A盘面封板9上的右摇篮本体1102，左摇篮本体2和右摇篮本体1102固定相连，且左摇篮本体2和右摇篮本体1102上设有圆孔；在左摇篮本体2和右摇篮本体1102上的圆孔内连接有C轴主轴6，在C轴主轴6的顶部连接有盘面本体4；还包括与C轴主轴6转动相连的C固定轴22，以及与C固定轴22相连的第二油缸21，第二油缸21的输出端连接有第二刹车片29，第二刹车片29与C轴主轴6相配合。

参照图1、图2和图3，还包括底盘支架27，尾座本体1上固定连接有左固定筒101，尾座本体1上设有第一底座102，第一底座102上设有第一U型槽103，右固定筒1101上固定连接有第二底座1103，第二底座1103上设有第二U型槽1104，底盘支架27上分别设有与第一U型槽103和第二U型槽1104相对应的第一安装孔2701和第二安装孔2703，底盘支架27、第一底座102和第二底座1103上均设有限位槽，限位槽内分别连接有第一限位杆2702和第二限位杆2704。

本发明中，在安装时，将第一底座102上的第一U型槽103与底盘支架27上的第一安装孔2701的位置对应，将第二底座1103上的第二U型槽1104与底盘支架27上的第二安装孔2703相对应，然后分别在第一安装孔2701和第二安装孔2703内连接螺栓等，从而能够将第一底座102和第二底座1103固定连接在底盘支架27上，从而完成了整个装置的固定，且需要说明的是，通过第一限位杆2702和第二限位杆2704能够对第一底座102和第二底座1103进行进一步的限位，避免其产生晃动，提高了固定的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种五轴数控转台，其特征在于，包括：

尾座本体(1)以及固定连接在尾座本体(1)上的左摇篮本体(2)；

A盘面封板(9)以及固定连接在A盘面封板(9)上的右摇篮本体(1102)，所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)固定相连，且所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上设有圆孔；

C轴主轴(6)，转动连接在所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上的圆孔内；

盘面本体(4)，连接在所述C轴主轴(6)的顶部；

C固定轴(22)，与所述C轴主轴(6)转动相连；

第二油缸(21)，与所述C固定轴(22)相连，所述第二油缸(21)的输出端连接有第二刹车片(29)，所述第二刹车片(29)与C轴主轴(6)相配合。

2.根据权利要求1所述的一种五轴数控转台，其特征在于，所述尾座本体(1)上设有第一轴承(3)，所述尾座本体(1)上通过第一轴承(3)转动连接有油压封板(25)，所述油压封板(25)内设有油水连接器(26)，所述油压封板(25)上设有油管接头(28)。

3.根据权利要求1所述的一种五轴数控转台，其特征在于，还包括A轴本体(33)和右固定筒(1101)，所述A轴本体(33)设置在右固定筒(1101)内，所述右固定筒(1101)与所述A盘面封板(9)相连，所述A轴本体(33)包括转动连接在所述右固定筒(1101)内的有A轴主轴(12)，所述A轴主轴(12)上转动连接有A定位轴(15)，所述A定位轴(15)上设有第一油缸(16)，所述第一油缸(16)的输出端连接有第一刹车片(18)，所述第一刹车片(18)与A轴主轴(12)相配合。

4.根据权利要求3所述的一种五轴数控转台，其特征在于，所述A轴本体(33)还包括设置在右固定筒(1101)内的第二力矩电机(11)，所述A轴主轴(12)设置在第二力矩电机(11)的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种五轴数控转台，其特征在于，所述右固定筒(1101)与A轴主轴(12)之间设有第三轴承(10)，所述A轴主轴(12)通过第三轴承(10)转动连接在右固定筒(1101)上，所述右固定筒(1101)的外壁设有A封装套(19)，所述A封装套(19)上设有电机控制器(31)。

6.根据权利要求5所述的一种五轴数控转台，其特征在于，还包括设置在第二力矩电机(11)内部的A固定封板(14)，所述A固定封板(14)上设有第四轴承(13)，所述A轴主轴(12)和所述A定位轴(15)通过第四轴承(13)转动相连，所述A固定封板(14)上设有第一光栅编码器(17)。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种五轴数控转台，其特征在于，还包括第二轴承(7)和第一力矩电机(8)，所述第一力矩电机(8)设置在左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上的圆孔内，所述C轴主轴(6)设置在第一力矩电机(8)的输出端，所述C轴主轴(6)通过第二轴承(7)转动连接在左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上。

8.根据权利要求7所述的一种五轴数控转台，其特征在于，所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上的圆孔内设有C轴封板(23)，所述C轴封板(23)上设有第五轴承(20)，所述C轴主轴(6)和所述C固定轴(22)通过第五轴承(20)转动相连，所述C轴封板(23)上设有第二光栅编码器(24)。

9.根据权利要求8所述的一种五轴数控转台，其特征在于，所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上的底部固定连接有C轴底板(34)，所述左摇篮本体(2)和右摇篮本体(1102)上设有C盘面封板(5)，所述C盘面封板(5)套设在C轴主轴(6)上，且所述盘面本体(4)设置在C盘面封板(5)的上方，所述右摇篮本体(1102)上分别设有第一电线接头(30)和第二电线接头(32)。

10.根据权利要求1所述的一种五轴数控转台，其特征在于，还包括底盘支架(27)，所述尾座本体(1)上固定连接有左固定筒(101)，所述尾座本体(1)上设有第一底座(102)，所述第一底座(102)上设有第一U型槽(103)，所述右固定筒(1101)上固定连接有第二底座(1103)，所述第二底座(1103)上设有第二U型槽(1104)，所述底盘支架(27)上分别设有与第一U型槽(103)和第二U型槽(1104)相对应的第一安装孔(2701)和第二安装孔(2703)，所述底盘支架(27)、第一底座(102)和第二底座(1103)上均设有限位槽，所述限位槽内分别连接有第一限位杆(2702)和第二限位杆(2704)。