CN204277480U - 一种机床数控回转工作台 - Google Patents

Abstract

一种由回转机构和回转台组成的机床数控回转工作台，回转机构的箱体内横向安装第一力矩电机，第一力矩电机转子与耳轴固定连接；耳轴装有YRT轴承和圆锥滚子轴承；耳轴有锁紧装置；在箱体后盖和耳轴后端设有导电触头及其接触部；回转台的“┕”形转台基座的侧边与耳轴前端固定连接；转台基座中安装第二力矩电机，第二力矩电机转子与转轴固定连接，转轴上面带有转盘，转轴通过第二力矩电机转子装有YRT轴承；转轴下部有锁紧装置；在箱体前端和转台基座上分别设有用于测量转盘在空间内和在平面内转动速度及转角的圆光栅。该回转工作台用力矩电机直接驱动取代蜗轮蜗杆传动，具有结构简单，响应速度快，回转定位精确，适应性广的特点。

Description

一种机床数控回转工作台

技术领域：

本实用新型涉及机床，特别是一种采用力矩电机直接驱动的机床数控回转工作台。

背景技术：

随着现代数控机床日益集成化、自动化，各类高效加工中心相继出现，并有向多级化发展的趋势。数控回转工作台作为四轴以上数控机床的关键部件之一，安装于各类加工中心，用其配合机床不但可完成各种加工要求，而且可扩大机床的加工范围，提高机床的加工精度和加工效率。五轴数控加工中心可以应用于航空航天、国防军工以及精密电子等领域，对于国防力量的发展有不可忽视的重要作用。因此，数控回转工作台的研制成为机床工业发展的重要课题。

现有的机床数控回转工作台为机械传动倾覆式结构，这种回转工作台采用蜗轮蜗杆传动形式，由伺服电机带动蜗杆转动，响应速度慢；机械传动存在磨损，磨损后产生的传动误差会导致回转定位不够精确；同时，这种回转工作台的蜗杆蜗轮及端齿盘加工制造要求严格，加工工艺比较复杂。

实用新型内容：

针对上述现有机床数控回转工作台存在的缺陷和问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、响应速度快、回转定位精确的机床数控回转工作台。

本实用新型提供的机床数控回转工作台由回转机构和回转台组成；

所述回转机构包括箱体；在箱体内横向安装有第一力矩电机，第一力矩电机定子与箱体固定连接，第一力矩电机转子与耳轴固定连接；耳轴前端装有第一YRT轴承；耳轴后端装有圆锥滚子轴承；耳轴的中部装有用以锁定耳轴的第一液压环抱式锁紧装置；耳轴的后端有导电触头接触部，箱体的后盖内侧有与导电触头接触部相配合的导电触头。

所述回转台包括“┕”形转台基座；转台基座的侧边与所述耳轴的前端固定连接；转台基座中安装有第二力矩电机，第二力矩电机定子与转台基座固定连接，第二力矩电机转子与转轴固定连接，转轴上面带有转盘，转轴通过第二力矩电机转子装有第二YRT轴承；转轴的下部装有用以锁定转轴的第二液压环抱式锁紧装置。

为给控制系统提供控制信号，在所述箱体的前端、对应所述转台基座的内侧安装有第一圆光栅，用于测量转盘在空间内的回转速度和回转角度；在所述转台基座上、对应所述转盘安装有第二圆光栅，用于测量转盘在平面内的转速和转角。

本实用新型的工作原理：

回转台及转盘在空间回转：第一力矩电机转子转动，驱动耳轴转动，耳轴带动转台基座转动，实现回转台及转盘在空间转动；当回转台转动到设定位置需要保持固定时，第一液压环抱式锁紧装置通入液压油，将耳轴抱紧锁定，与耳轴固定连接的转台基座使回转台及转盘被锁定。

转盘在平面内转动：第二力矩电机转子转动，带动转轴转动，转轴带动转盘在平面内转动；转盘转动到设定位置需要保持固定时，第二液压环抱式锁紧装置通入液压油，将转轴抱紧，转盘被锁定。

控制系统根据第一圆光栅和第二圆光栅检测到的转盘在空间回转和在平面内自传的转速和转角对实用新型进行控制。

本实用新型有如下优点：

1、结构简单、紧凑，回转机构采用力矩电机驱动与转台基座固定连接的耳轴，取代了复杂的蜗轮蜗杆传动机构，工艺上更容易实现。

2、回转台和转盘由力矩电机直接驱动，避免了传动副存在的机械磨损，且无反向背隙，消除了传动中产生的误差，精确度高，可实现高精度回转定位。

3、通过控制系统直接控制力矩电机工作，其间没有电机与工作台之间的传动装置，消除了冗余的响应时间，使动态响应快速。

4、适应性广，可满足各种机床(包括各种卧式机床和立式机床)的加工要求，简化机床的加工过程。

附图说明：

图1为本实用新型的结构立体示意图

图2为本实用新型的回转机构示意图(剖视图)；

图3为本实用新型的回转台示意图(剖视图)。

图中：1-回转机构，2-回转台，3-后盖，4-导电触头接触部，5-导电触头，6-圆锥滚子轴承，7-第一力矩电机转子，8-第一力矩电机定子，9-箱体，10-第一液压环抱式锁紧装置，11-第一YRT轴承，12-转台基座，13-耳轴，14-第一圆光栅，15-通孔，16-底盖，17-第二液压环抱式锁紧装置，18-第二YRT轴承，19-第二力矩电机转子，20-第二力矩电机定子，21-第二圆光栅，22-转盘，23-转轴。

具体实施方式：

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例如图1所示，由回转台2和回转机构1两部分组成，回转机构1与回转台2固定连接，回转机构1带动回转台2可在空间作回转运动。

回转机构1如图2所示，由箱体9、耳轴13、第一力矩电机定子8、第一力矩电机转子7、第一YRT轴承11、第一液压环抱式锁紧装置10、圆锥滚子轴承6和第一圆光栅14组成。在箱体内横向安装第一力矩电机，将第一力矩电机定子8与箱体9用螺钉固定连接；将第一力矩电机转子7与耳轴13的前侧轴肩用螺钉固定连接，以驱动耳轴13转动；将第一YRT轴承11的内圈与耳轴13的右端用螺钉固定连接，第一YRT轴承11的外圈与箱体9用螺钉固定连接；将圆锥滚子轴承6与耳轴13的后侧轴肩固定连接(用以平衡转台基座12所受的力矩)；将用于锁定耳轴13的第一液压环抱式锁紧装置10套在耳轴13的中部，其法兰盘与箱体9用螺钉固定连接；在耳轴13的后端焊接导电触头接触部4，在箱体9的后端用螺钉安装后盖3，在后盖的内测安装与导电触头接触部4相配合的导电触头5；在箱体9的前端、对应转台基座12的内侧圆柱面用螺钉固定安装第一圆光栅14，用于测量转盘在空间内的回转速度和回转角度。

回转台2如图3所示，由转盘22、转台基座12、第二力矩电机定子20、第二力矩电机转子19、第二YRT轴承18、第二液压环抱式锁紧装置17和第二圆光栅21组成。其中转台基座12为“┕”形，其侧边与耳轴13的前端用螺钉固定连接；在转台基座12中安装第二力矩电机，第二力矩电机定子20与转台基座12用螺钉固定连接；将转盘22下面的转轴23和第二力矩电机转子19及第二YRT轴承18的外圈用螺钉固定连接成一体，将第二YRT轴承18的内圈与转台基座12用螺钉固定连接，第二力矩电机转子19则可带动转盘22的转轴23在第二YRT轴承18中转动；将用以锁定转轴23的第二液压环抱式锁紧装置17套在转轴23的下部，用螺钉将其法兰盘与转台基座12固定连接；用底盖16将转台基座12下端与第二力矩电机转子安装孔相对应的通孔15封闭；在转台基座12对应转盘22内侧圆柱面位置用螺钉固定安装第二圆光栅21，用于测量转盘在平面内的转速和转角。

本实施例可与三轴机床配合使用，实现五轴联动的功能，具有高精度，快速响应，应用广泛的特点。

Claims (2)

1.一种机床数控回转工作台，由回转机构(1)和回转台(2)组成；其特征在于：

所述回转机构(1)包括箱体(9)；在箱体(9)内横向安装有第一力矩电机，第一力矩电机定子(8)与箱体(9)固定连接，第一力矩电机转子(7)与耳轴(13)固定连接；耳轴(13)前端装有第一YRT轴承(11)；耳轴(13)后端装有圆锥滚子轴承(6)；耳轴(13)的中部装有用以锁定耳轴的第一液压环抱式锁紧装置(10)；耳轴(13)的后端有导电触头接触部(4)，箱体(9)的后盖(3)内侧有与导电触头接触部(4)相配合的导电触头(5)；

所述回转台(2)包括“┕”形转台基座(12)；转台基座(12)的侧边与所述耳轴(13)的前端固定连接；转台基座(12)中安装有第二力矩电机，第二力矩电机定子(20)与转台基座(12)固定连接，第二力矩电机转子(19)与转轴(23)固定连接，转轴(23)上面带有转盘(22)，转轴(23)通过第二力矩电机转子(19)装有第二YRT轴承(18)；转轴(23)的下部装有用以锁定转轴的第二液压环抱式锁紧装置(17)。

2.根据权利要求1所述的机床数控回转工作台，其特征在于：在所述箱体(9)的前端、对应所述转台基座(12)的内侧安装有第一圆光栅(14)；在所述转台基座(12)上、对应所述转盘(22)安装有第二圆光栅(21)。