CN202045511U - 一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构及数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构及数控机床，为了克服现有部分数控转台不需要360度回转而只作局部摆动，仍然采用蜗轮副或齿轮副进行控制，不仅成本高，而且侧隙很难消除的缺陷，该机构包括装在滑动平台上的数控转台，在所述滑动平台上设有一驱动该数控转台绕数控转台中心O转动的滑块机构，所提供的数控机床在滑块机构推动下，其数控转台可在100度范围内摆动。本实用新型数控转台的传动力矩恒定，相似传动比变化小；且结构简单，成本低，可消除数控转台的侧隙，特别适合于只要求推动数控转台在100度内摆动的数控机床。

Description

一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构及数控机床

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，特别适合于用于数控机床的只要求推动数控转台在100度内摆动的机构及数控机床。

背景技术

在数控机床的设计中，有时会要求我们控制在100°范围内转动的回转工作台，如果采用蜗轮或者齿轮传动，由于蜗轮或者齿轮都有间隙，必须采用双蜗杆或者双齿轮驱动的机构来消除间隙，成本很高。我们在CN 101508039B实用新型专利中提出了一种用连杆推动这种回转工作台的结构如图4所示，连杆的一端通过铰链与导轨上的滑块相连，另一端通过铰链与回转工作台相连。当滑块在动力作用下沿导轨移动时，滑块通过连杆推动回转工作台回转。设滑块沿导轨的作用力为F，它沿连杆方向的分力为Fcosβ，力臂为Rcos(α+β)，连杆推动回转工作台的力矩

N＝FRcosβcos(α+β)

是个变量。特别是当α+β≈90°时，力矩很小，推不动回转工作台，设计中要避开这种情况。由图4还可以知道：

$\sin \mathrm{\β}=\frac{H-R\cos \mathrm{\β}}{L}$

x＝Rsinα+Lcosβ

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{d\α}}=\frac{R\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\β})}{\cos \mathrm{\β}}$

代表了该机构的相似传动比，由上式可知变化的幅度很大。

实用新型内容

为了克服现有部分数控转台不需要360度回转而只作局部摆动，仍然采用蜗轮副或齿轮副进行控制，不仅成本高，而且侧隙很难消除的缺陷，本实用新型旨在提供一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，该机构采用一滑块机构驱动数控转台绕数控转台中心O作转动角度小于100度的转动，且结构简单、实用、可靠，作用在回转工作台的力矩恒定，相似传动比波动平稳。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：所述用于数控机床的推动数控转台摆动的机构包括装在滑动平台上的数控转台，其结构特点是，在所述滑动平台上设有一驱动该数控转台绕数控转台中心O的转动的滑块机构，且该数控转台绕数控转台中心O转动的角度小于100度。

进一步的，所述滑块机构的结构优选为，在所述数控转台上设有一个滑槽，该滑槽通过数控转台的回转中心O，在所述滑槽内装有可沿该滑槽槽轨滑动的滑杆，在所述数控转台一侧设有一导轨，该导轨内装有可沿导轨槽轨滑动的滑块，所述滑杆与滑块铰接在一起。

藉由上述结构，当滑块向下的推力F恒定时，该滑块在与滑杆垂直方向的分力为Fcosα，该分力到回转中心O的力臂是

对回转工作台的力矩N＝FH是个常数，这就说明该机构与用齿轮传动或者蜗轮传动的效果是一致的。滑块的位移x与数控转台的转角α的函数关系是：

                          x＝Htanα

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{d\α}}=\frac{H}{{\cos }^2\mathrm{\α}}$

设滑块的移动时通过丝杆来传动的，丝杆的螺距为t，即丝杆每回转一圈(2π弧度)时滑块移动距离t，当丝杆的回转角度为θ弧度时，滑块的移动距离为

因此从丝杆到数控转台的相似转动比为

$i=\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{d\α}}=\frac{2\mathrm{\π}}{t}\frac{H}{{\cos }^2\mathrm{\α}}$

当α从45度变化到0度，再变化到-45度时，相似传动比从α＝45°时的

到α＝0°时的

再到α＝-45°时的

的值相应地从2H变化到H，再变化到2H，变化比较小。

当数控转台是轴式结构而且位置允许时，所述滑块机构的结构也可以为另外一种形式，即，所述数控转台与一拨叉相连，该拨叉上套装有可沿拨叉滑动的滑套，在所述数控转台一侧设有一导轨，该导轨内装有可沿导轨槽轨滑动的滑块，所述滑套与滑块铰接在一起。上述导轨安装在滑动平台上。

进一步地，针对现有数控机床加工时，其数控转台不需要360度回转而只作转动的角度小于100度的局部摆动，本实用新型还提供了一种数控机床，该机床包括床身和装在滑动平台上的数控转台，所述滑动平台上装有上述用于数控机床的推动数控转台摆动的机构。

在上述技术方案中，所述数控转台绕数控转台中心O转动的角度小于100度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过滑块机构可以使得推动数控转台在100度内摆动，其传动力矩恒定，相似传动比变化较小；且结构简单，成本低，可消除数控转台的侧隙。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构原理图；

图2是本实用新型另一种实施例的结构原理图；

图3本实用新型所述数控机床一种实施例的结构示意图；

图4是现有推动回转工作台转动的连杆推动机构示意图。

在图中

1-滑动平台；    2-数控转台；    3-滑槽；    4-滑杆；

5-导轨；        6-滑块；        7-滑套；    8-拨叉。

H-滑块6相对于数控转台2回转中心O的力臂；

O-数控转台2的回转中心；    F-滑块沿导轨的作用力；

R-数控转台2的回转半径；    α-滑块与滑杆垂直方向之间的夹角；

β-滑块与滑杆之间的夹角；  t-丝杆的螺距；

θ-丝杆的回转角弧度。

具体实施方式

实施例1

一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，如图1所示，包括装在滑动平台1上的数控转台2，该滑动平台1上安装有带滑槽3的回转工作台2、安装在回转工作台滑槽3内能沿滑槽3内滑动的滑杆4、滑动平台1上安装有导轨5和在动力作用下能沿导轨5滑动的滑块6。滑槽3的中心线通过回转工作台的回转中心O，滑杆4安装在滑槽3内并能在滑槽3内无间隙地滑动，滑杆4伸出回转工作台的一头通过铰链7与滑块6铰接在一起。当滑块6在动力的作用下沿导轨5移动时，与滑块6铰接在一起的滑杆4就会推动回转工作台回转，从而推动数控转台2绕回转中心O转动。

当滑块6向下的推力恒定时，该滑块6对数控转台2回转中心O的力臂H是恒定的，因此该力作用在数控转台2上的力矩是个常数，这与用齿轮传动或者蜗轮传动的效果是一致的。

所述数控转台2绕数控转台2中心O转动的角度小于100度。

该机构如果采用现有的用连杆推动这种回转工作台的结构如图4的方式设计，各参数的设计值为：R＝305，L＝519，H＝446，按照前面的公式可以算出的结果如下：

按照本实用新型如图1的方式设计时，各参数的设计值为R＝305，H＝305，那么其计算结果为：

从计算结果知道：本实用新型作用在回转工作台上的力矩是恒定的，相似传动比波动范围是1～2。现有的结构力矩的变化在3倍以上，相似传动比的变化也要接近3倍，效果明显要比本实用新型差。

实施例2

一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，如图2所示，包括装在滑动平台1上的数控转台2，该数控转台2与一拨叉8焊接在一起，该拨叉8上套装有可沿拨叉8滑动的滑套7，在所述数控转台2一侧还设有一安装在滑动平台1上的导轨5，该导轨5内装有可沿导轨5槽轨滑动的滑块6，所述滑套7与滑块6铰接在一起。

所述数控转台2绕数控转台2中心O转动的角度小于100度。

实施例3

一种数控机床，如图1，2和3所示，包括床身和装在滑动平台1上的数控转台2，所述滑动平台1上装有上述实施例所述的用于数控机床的推动数控转台2摆动的机构。

Claims (6)

1.一种用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，包括装在滑动平台(1)上的数控转台(2)，其特征在于，在所述滑动平台(1)上设有一驱动该数控转台(2)绕数控转台(2)中心O的转动的滑块机构，且该数控转台(2)绕数控转台(2)中心O转动的角度小于100度。

2.根据权利要求1所述的用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，其特征在于，所述滑块机构的结构为，在所述数控转台(2)上设有一个滑槽(3)，该滑槽(3)通过该数控转台(2)的回转中心O，在所述滑槽(3)内装有可沿该滑槽(3)槽轨滑动的滑杆(4)，在所述数控转台(2)一侧设有一导轨(5)，该导轨(5)内装有可沿导轨(5)槽轨滑动的滑块(6)，所述滑杆(4)与滑块(6)铰接在一起。

3.根据权利要求1所述的用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，其特征在于，所述滑块机构的结构为，所述数控转台(2)与一拨叉(8)相连，该拨叉(8)上套装有可沿拨叉(8)滑动的滑套(7)，在所述数控转台(2)一侧设有一导轨(5)，该导轨(5)内装有可沿导轨(5)槽轨滑动的滑块(6)，所述滑套(7)与滑块(6)铰接在一起。

4.根据权利要求2或3所述的用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，其特征在于，所述导轨(5)安装在滑动平台(1)上。

5.根据权利要求2或3所述的用于数控机床的推动数控转台摆动的机构，其特征在于，所述滑块(6)通过丝杆来驱动。

6.一种数控机床，包括床身和装在滑动平台(1)上的数控转台(2)，其特征在于，所述滑动平台(1)上装有如权利要求1～5之一所述的用于数控机床的推动数控转台(2)摆动的机构。

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