CN203936782U - 一种工件旋转驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体为适用于外圆类和非圆轮廓类轴类零件的精密磨削加工的一种工件旋转驱动装置，包括：箱体、伺服电机、齿形皮带轮、皮带、莫氏顶尖和旋转编码器，还包括：前端为锥面的主轴、主轴后端连接压盖、连接板、锁紧螺钉、主轴后端压盖、涨紧套、主轴后端锁紧螺母、主轴后端双列轴承、主轴后端双列轴承间垫圈、齿形皮带轮压盖、外防护罩、主轴前端齿形皮带轮、主轴前端齿形皮带轮压盖、锁紧螺栓、皮带轮内置双列轴承、卸荷套压盖、内孔为锥面的旋转卡盘、卸荷套、主轴前端双列轴承、定位螺栓、皮带轮内置双列轴承间垫圈、主轴前端双列轴承间垫圈和主轴前端锁紧螺母。本装置在两种应用功能之间的转换，结构简单可靠，调整和维护更加方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密机械加工设备制作领域，具体为适用于外圆类和非圆轮廓类轴类零件的精密磨削加工的一种工件旋转驱动装置。
背景技术
对于外圆类零件的精密磨削加工，圆度要求很高，现有技术通常采用固定式顶尖定位，以提高外圆磨削精度；而对于例如凸轮一类的非圆轮廓工件的精密磨削加工，通常需要将非圆轮廓分为360度，对应每一度，因其外轮廓部分距回转中心轴线的距离不同，故工件外轮廓上每一度所对应的位置的转速不相同；因此需要工件驱动能准确分度。现有技术通常采用主轴旋转的方式，工件驱动为两种不同的装置，并分别对应不同的机床。随着现代技术的进步，对机床功能要求向复合一体化发展，越来越多的机床要求同时具备即可以磨削外圆表面，又可以磨削非圆轮廓的功能，因此，研发一种工件旋转驱动装置，使其具备根据实际磨削类型能够很方便地调整其驱动方式和定位方式，进而适应不同外轮廓的工件的加工需求，成为一种必需。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型一种工件旋转驱动装置，同时适用于外圆类和非圆轮廓类轴类零件的精密磨削加工，为工件提供精密定位和旋转驱动。本实用新型具备根据实际磨削类型能够很方便地调整其驱动方式和定位方式，进而适应不同外轮廓的工件的加工需求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工件旋转驱动装置，包括：箱体1、伺服电机12、齿形皮带轮14、皮带16、莫氏顶尖24和旋转编码器5，其特征在于，工件旋转驱动装置还包括：前端为锥面的主轴2、主轴后端连接压盖3、连接板4、锁紧螺钉6、主轴后端压盖7、涨紧套8、主轴后端锁紧螺母9、主轴后端双列轴承10、主轴后端双列轴承间垫圈11、齿形皮带轮压盖15、外防护罩17、主轴前端齿形皮带轮18、主轴前端齿形皮带轮压盖19、锁紧螺栓20、皮带轮内置双列轴承21、卸荷套压盖22、内孔为锥面的旋转卡盘23、卸荷套25、主轴前端双列轴承26、定位螺栓27、皮带轮内置双列轴承间垫圈28、主轴前端双列轴承间垫圈29和主轴前端锁紧螺母30；
前端为锥面的主轴2通过主轴前端双列轴承26与主轴后端双列轴承10精密安装在箱体1内；主轴后端锁紧螺母9将主轴后端双列轴承10及主轴后端双列轴承间垫圈11按设定预紧扭矩锁紧在前端为锥面的主轴2的后端；主轴前端锁紧螺母30将主轴前端双列轴承26及主轴前端双列轴承间垫圈29按设定预紧扭矩锁紧在前端为锥面的主轴2的前端；主轴后端连接压盖3紧固在箱体1左端面；主轴后端压盖7紧固在主轴后端连接压盖3左端沉孔内；涨紧套8在主轴后端压盖7的挤压下将主轴2与主轴后端连接压盖3锁紧；旋转编码器5通过连接板4紧固在主轴后端连接压盖3左端面上；旋转编码器5的感应轴与主轴2左端内孔连接，主轴2左端内孔设置有加固此连接的锁紧螺钉6；主轴前端齿形皮带轮18通过皮带轮内置双列轴承21安装在卸荷套25外端面上；主轴前端齿形皮带轮压盖19与卸荷套压盖22按设定预紧扭矩将皮带轮内置双列轴承21及皮带轮内置双列轴承间垫圈28锁紧在主轴前端齿形皮带轮18与卸荷套25围成的内腔内；主轴前端齿形皮带轮压盖19与主轴前端齿形皮带轮18及卸荷套压盖22与卸荷套25通过紧固装置连接；卸荷套25通过紧固装置安装在箱体1右端面；内孔为锥面的旋转卡盘23通过贯穿其上的锁紧螺栓20和定位螺栓27共同锁紧在主轴前端齿形皮带轮18的右端面；内孔为锥面的旋转卡盘23与前端为锥面的主轴2能形成锥面精密配合；箱体1右侧上端设置有支撑座13；伺服电机12紧固在支撑座13的左端面；齿形皮带轮14通过齿形皮带轮压盖15紧固在伺服电机12输出轴上，伺服电机12的输出轴与齿形皮带轮14采用键连接；齿形皮带轮14与主轴前端齿形皮带轮18通过皮带16进行传动；外防护罩17紧固在箱体1右端面；莫氏顶尖24安装在主轴2右端。
优选地，所述设定预紧扭矩为80～120N·M。
优选地，所述外防护罩17设置有机械式迷宫密封，与其相配合的所述内孔为锥面的旋转卡盘23的外圆周表面设置有多齿的迷宫形密封。
(三)有益效果
本实用新型具有以下特点：
精度高：本装置在应用于固定主轴磨削外圆零件时，其精度由顶尖和工件顶尖孔的配合来保证，其旋转精度可以小于0.001mm，应用于旋转主轴磨削非圆轮廓(如凸轮)零件时，其旋转精度由主轴旋转精度保证，可以达到0.003mm，而分度精度由伺服电机和旋转编码器闭环保证，可以达到0.01°。
功能复合：传统的工件驱动装置只具备固定顶尖，卡盘驱动，或者旋转主轴直接驱动的单一驱动功能，使机床只具备磨削外圆零件或者非圆零件的单一功能，本装置则通过功能的复合，使机床同时具备了这两类零件的精密加工功能。
结构简单：本装置在两种应用功能之间的转换，只需要简单的调整两端端盖即可，结构简单可靠，调整和维护更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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是根据本本实用新型一种工件旋转驱动装置一个实施例的结构示意图；
图2是根据本本实用新型一种工件旋转驱动装置一个实施例的结构示意图中A向局部放大图。
图中：1、箱体；2、前端为锥面的主轴；3、主轴后端连接压盖；4、连接板；5、旋转编码器；6、锁紧螺钉；7、主轴后端压盖；8、涨紧套；9、主轴后端锁紧螺母；10、主轴后端双列轴承；11、主轴后端双列轴承间垫圈；12、伺服电机；13、；14、齿形皮带轮；15、齿形皮带轮压盖；16、皮带；17、外防护罩；18、主轴前端齿形皮带轮；19、主轴前端齿形皮带轮压盖；20、锁紧螺栓；21、皮带轮内置双列轴承；22、卸荷套压盖；23、内孔为锥面的旋转卡盘；24、莫氏顶尖；25、卸荷套；26、主轴前端双列轴承；27、定位螺栓；28、皮带轮内置双列轴承间垫圈；29、主轴前端双列轴承间垫圈；30、主轴前端锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
本实用新型是要提供一种精度高、结构简单的可同时适用于外圆和非圆轴类零件的精密磨削加工的工件驱动装置。
为了解决上述技术问题，图1与图2所示，本实用新型提供一种工件旋转驱动装置。所述工件旋转驱动装置包括：箱体1、伺服电机12、齿形皮带轮14、皮带16、莫氏顶尖24和旋转编码器5，其特征在于，工件旋转驱动装置还包括：前端为锥面的主轴2、主轴后端连接压盖3、连接板4、锁紧螺钉6、主轴后端压盖7、涨紧套8、主轴后端锁紧螺母9、主轴后端双列轴承10、主轴后端双列轴承间垫圈11、齿形皮带轮压盖15、外防护罩17、主轴前端齿形皮带轮18、主轴前端齿形皮带轮压盖19、锁紧螺栓20、皮带轮内置双列轴承21、卸荷套压盖22、内孔为锥面的旋转卡盘23、卸荷套25、主轴前端双列轴承26、定位螺栓27、皮带轮内置双列轴承间垫圈28、主轴前端双列轴承间垫圈29和主轴前端锁紧螺母30；上述轴承均采用7216AC/P4TBTB精密轴承；上述伺服电机12为西门子6102伺服电机；上述旋转编码器5选用海德汉ROD400系列旋转编码器。
前端为锥面的主轴2通过主轴前端双列轴承26与主轴后端双列轴承10精密安装在箱体1内；主轴后端锁紧螺母9将主轴后端双列轴承10及主轴后端双列轴承间垫圈11按设定预紧扭矩100N·M锁紧在前端为锥面的主轴2的后端；主轴前端锁紧螺母30将主轴前端双列轴承26及主轴前端双列轴承间垫圈29按设定预紧扭矩100N·M锁紧在前端为锥面的主轴2的前端；主轴后端连接压盖3紧固在箱体1左端面；主轴后端压盖7紧固在主轴后端连接压盖3左端沉孔内；涨紧套8在主轴后端压盖7的挤压下将主轴2与主轴后端连接压盖3锁紧；旋转编码器5通过连接板4紧固在主轴后端连接压盖3左端面上；旋转编码器5的感应轴与主轴2左端内孔连接，主轴2左端内孔设置有加固此连接的锁紧螺钉6；主轴前端齿形皮带轮18通过皮带轮内置双列轴承21安装在卸荷套25外端面上；主轴前端齿形皮带轮压盖19与卸荷套压盖22按设定预紧扭矩100N·M将皮带轮内置双列轴承21及皮带轮内置双列轴承间垫圈28锁紧在主轴前端齿形皮带轮18与卸荷套25围成的内腔内；主轴前端齿形皮带轮压盖19与主轴前端齿形皮带轮18及卸荷套压盖22与卸荷套25通过紧固装置连接；卸荷套25通过紧固装置安装在箱体1右端面；内孔为锥面的旋转卡盘23通过贯穿其上的锁紧螺栓20和定位螺栓27共同锁紧在主轴前端齿形皮带轮18的右端面；内孔为锥面的旋转卡盘23与前端为锥面的主轴2能形成锥面精密配合；箱体1右侧上端设置有支撑座13；伺服电机12紧固在支撑座13的左端面；齿形皮带轮14通过齿形皮带轮压盖15紧固在伺服电机12输出轴上，伺服电机12的输出轴与齿形皮带轮14采用键连接；齿形皮带轮14与主轴前端齿形皮带轮18通过皮带16进行传动；外防护罩17紧固在箱体1右端面；外防护罩17设置有机械式迷宫密封，与其相配合的所述内孔为锥面的旋转卡盘23的外圆周表面设置有多齿的迷宫形密封，起防水作用；莫氏顶尖24安装在主轴2右端。
本实用新型一种工件旋转驱动装置的工作原理为：
(1)当机床磨削外圆零件时，要求主轴和顶尖固定，不旋转。借助工具松开锁紧螺栓20；将定位螺栓27向内拧紧定位；将锁紧螺栓20拧紧，顶出内孔为锥面的旋转卡盘23，使其内锥面和主轴2脱开，并和主轴前端齿形皮带轮18锁紧成为一体；在后端将主轴后端压盖7向内压紧，使涨紧套8将主轴2和主轴后端连接压盖3连接为一体，主轴不再旋转；将工件夹持在内孔为锥面的旋转卡盘23上，并通过顶尖孔支撑在莫氏顶尖24上；精确调整顶尖和顶尖孔之间的配合精度，确保内孔为锥面的旋转卡盘23的旋转精度；伺服电机12通过皮带16驱动齿形皮带轮14、主轴前端齿形皮带轮18，带动内孔为锥面的旋转卡盘23按设定转速旋转。上述定位方法减少了因轴承旋转而带来的精度累计误差。
(2)当机床磨削如凸轮等非圆轮廓零件时，其功能要求主轴与顶尖同时旋转，并能够在360度的任意角度准确分度和实现不同的转速。使用工具松开主轴后端压盖7，放松涨紧套8，使主轴2与主轴后端连接压盖3脱离开；使用工具放松锁紧螺栓20；使用工具放松定位螺栓27，使其后退到位；拧紧锁紧螺栓20，使内孔为锥面的旋转卡盘23向内移动，直到其内锥面和主轴2锥面紧密贴合，从而将主轴前端齿形皮带轮18和主轴2锁紧为一体；将工件夹持在内孔为锥面的旋转卡盘23上，并通过顶尖孔支撑在莫氏顶尖24上；精确调整顶尖和顶尖孔之间的配合精度，确保主轴2的旋转精度；主轴2在伺服电机12的驱动下旋转；旋转编码器5与主轴2连为整体，在主轴旋转时，旋转编码器5与伺服电机12形成闭环控制从而实现任意角度分度和转速实时变化功能。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种工件旋转驱动装置，包括：箱体(1)、伺服电机(12)、齿形皮带轮(14)、皮带(16)、莫氏顶尖(24)和旋转编码器(5)，其特征在于，所述工件旋转驱动装置还包括：前端为锥面的主轴(2)、主轴后端连接压盖(3)、连接板(4)、锁紧螺钉(6)、主轴后端压盖(7)、涨紧套(8)、主轴后端锁紧螺母(9)、主轴后端双列轴承(10)、主轴后端双列轴承间垫圈(11)、齿形皮带轮压盖(15)、外防护罩(17)、主轴前端齿形皮带轮(18)、主轴前端齿形皮带轮压盖(19)、锁紧螺栓(20)、皮带轮内置双列轴承(21)、卸荷套压盖(22)、内孔为锥面的旋转卡盘(23)、卸荷套(25)、主轴前端双列轴承(26)、定位螺栓(27)、皮带轮内置双列轴承间垫圈(28)、主轴前端双列轴承间垫圈(29)和主轴前端锁紧螺母(30)；
所述前端为锥面的主轴(2)通过所述主轴前端双列轴承(26)与所述主轴后端双列轴承(10)精密安装在所述箱体(1)内；所述主轴后端锁紧螺母(9)将所述主轴后端双列轴承(10)及主轴后端双列轴承间垫圈(11)按设定预紧扭矩锁紧在所述前端为锥面的主轴(2)的后端；所述主轴前端锁紧螺母(30)将所述主轴前端双列轴承(26)及主轴前端双列轴承间垫圈(29)按设定预紧扭矩锁紧在所述前端为锥面的主轴(2)的前端；所述主轴后端连接压盖(3)紧固在所述箱体(1)左端面；所述主轴后端压盖(7)紧固在所述主轴后端连接压盖(3)左端沉孔内；所述涨紧套(8)在所述主轴后端压盖(7)的挤压下将所述主轴(2)与所述主轴后端连接压盖(3)锁紧；所述旋转编码器(5)通过所述连接板(4)紧固在所述主轴后端连接压盖(3)左端面上；所述旋转编码器(5)的感应轴与所述主轴(2)左端内孔连接，所述主轴(2)左端内孔设置有加固此连接的所述锁紧螺钉(6)；所述主轴前端齿形皮带轮(18)通过所述皮带轮内置双列轴承(21)安装在所述卸荷套(25)外端面上；所述主轴前端齿形皮带轮压盖(19)与所述卸荷套压盖(22)按设定预紧扭矩将所述皮带轮内置双列轴承(21)及所述皮带轮内置双列轴承间垫圈(28)锁紧在所述主轴前端齿形皮带轮(18)与所述卸荷套(25)围成的内腔内；所述主轴前端齿形皮带轮压盖(19)与所述主轴前端齿形皮带轮(18)及所述卸荷套压盖(22)与所述卸荷套(25)通过紧固装置连接；所述卸荷套(25)通过紧固装置安装在所述箱体(1)右端面；所述内孔为锥面的旋转卡盘(23)通过贯穿其上的所述锁紧螺栓(20)和所述定位螺栓(27)共同锁紧在所述主轴前端齿形皮带轮(18)的右端面；所述内孔为锥面的旋转卡盘(23)与所述前端为锥面的主轴(2)能形成锥面精密配合；所述箱体(1)右侧上端设置有支撑座(13)；所述伺服电机(12)紧固在所述支撑座(13)的左端面；所述齿形皮带轮(14)通过所述齿形皮带轮压盖(15)紧固在所述伺服电机(12)输出轴上，所述伺服电机(12)的输出轴与所述齿形皮带轮(14)采用键连接；所述齿形皮带轮(14)与所述主轴前端齿形皮带轮(18)通过所述皮带(16)进行传动；所述外防护罩(17)紧固在所述箱体(1)右端面；所述莫氏顶尖(24)安装在所述主轴(2)右端。
2.根据权利要求1所述的一种工件旋转驱动装置，其特征在于，所述设定预紧扭矩为80～120N·M。
3.根据权利要求2所述的一种工件旋转驱动装置，其特征在于，所述外防护罩(17)设置有机械式迷宫密封，与其相配合的所述内孔为锥面的旋转卡盘(23)的外圆周表面设置有多齿的迷宫形密封。
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| CN201420300005.1U CN203936782U (zh) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | 一种工件旋转驱动装置 |
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| CN203936782U true CN203936782U (zh) | 2014-11-12 |
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ID=51856129
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|---|---|
| CN (1) | CN203936782U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104070452A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-10-01 | 湖南宗胜制造有限公司 | 一种工件旋转驱动装置及其使用方法 |
| CN104858618A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-08-26 | 池州市环宇精密工具厂 | 一种轴承检测用内外径标准件的制作工艺 |
| CN108127501A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-08 | 苏州苏铸重工有限公司 | 一种吸尘式铸件高速打磨机构 |
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2014
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20141112 Effective date of abandoning: 20160511 |
|
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