CN209124908U - 球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构 - Google Patents

Abstract

提供一种球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，具有Z轴工件主轴、Z轴平移托板总成，Z轴平移托板总成顺次安装连接B轴回转转台总成、X轴半径给进托板总成以及刀塔；Z轴平移托板总成与B轴回转转台总成底部之间通过垂直于Z轴的X轴轴向条形槽和圆柱销实现B轴回转转台总成的X轴向线性导向调节；X轴半径给进托板总成与刀塔之间通过垂Z轴轴向条形槽以及Z轴轴向导向平键实现刀塔的Z轴向线性导向调节，以对中定位安装并调节车床主轴与转台、刀具中心；保证加工精度。本实用新型结构简单；定位安装方便；线性导向调节便利；可有效保证主轴中心与转台中心以及刀具中心三者重合；确保球面加工精度。

Description

球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构

技术领域

本实用新型属球面数控车床技术领域，具体涉及一种球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构。

背景技术

适用于加工外球面内球面及轴上带球的工件的球面车床，以授权公告号为CN202283600U的数控球面车床为例：必须让其主轴总成的中心、B轴旋转单元的回转中心、X轴半径给进单元上刀塔的刀具中心三者中心完全重合，才能有效保证工件的球面加工精度。与此近似，现有技术下，参见图1的球面车床设计，必须让Z轴工件主轴1、B轴回转转台总成3、X轴半径给进托板总成4安装的刀塔5刀具中心501三者中心完全重合，才能有效保证工件的球面加工精度。其中，现有技术图1的球面车床设计，B轴回转转台总成3虽然可以通过Z轴平移托板总成2实现B轴回转转台总成3在Z轴方向的线性移动；但是，却无法实现B轴回转转台总成3垂直于Z轴方向在沿X轴向的对中调节；同理地，依托X轴半径给进托板总成4安装的刀塔5的刀具中心501，也只能依托X轴半径给进托板总成4实现刀具中心501沿X轴向的线性位移，但却无法实现刀具中心 501刀塔5本身相对于X轴半径给进托板总成4垂直于X轴向沿Z轴轴向上的线性位移调节。可见，如果能通过简单的定位导向结构；解决B轴回转转台总成3 垂直于Z轴沿X轴向的对中调节；也解决刀具中心501刀塔5垂直于X轴向的沿Z 轴轴向的线性位移调节；以充分实现Z轴工件主轴1、轴回转转台总成3、X轴半径给进托板总成4上刀塔5刀具中心501三者中心在安装预装过程中的对中重合调节问题；方能为数控球面车床的加工精度提供可靠保证；对此，现提出如下技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，通过X轴轴向条形槽和圆柱销实现B轴回转转台总成沿X轴向的导向定位调节，以调节Z轴工件主轴与B轴回转转台总成回转中心的对中调节；通过Z轴轴向条形槽和Z轴轴向导向平键实现刀塔刀具中心沿Z轴向的调节，以重合刀塔刀具中心与B轴回转转台总成回转中心以及工件主轴的对中调节；通过简单的导向线性安装调节定位结构，有效解决球面车床主轴、转台、刀具中心三轴对中定位调节技术问题；以有效保证球面车床加工球面的加工精度。

本实用新型采用的技术方案：球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，具有与车床固连的工件主轴和相对Z轴工件主轴线性位移的Z 轴平移托板总成；所述Z轴平移托板总成上端固定支撑安装B轴回转转台总成；所述B轴回转转台总成上端固定支撑安装X轴半径给进托板总成；并通过X轴半径给进托板总成上端固定支撑安装刀塔；其特征在于：所述Z轴平移托板总成上端面与B轴回转转台总成底部之间通过垂直于Z轴的X轴轴向条形槽以及与X轴轴向条形槽匹配的圆柱销实现B轴回转转台总成相对Z轴平移托板总成的X轴向线性导向调节，进而实现Z轴工件主轴与B轴回转转台总成回转中心的对中调节；所述X轴半径给进托板总成上端面与刀塔底部之间通过垂直于X轴的Z轴轴向条形槽以及与Z轴轴向条形槽匹配的Z轴轴向导向平键实现刀塔相对X轴半径给进托板总成的Z轴向线性导向调节，进而实现X轴半径给进托板总成上端面刀塔刀具中心与B轴回转转台总成回转中心以及Z轴工件主轴的对中调节。

上述技术方案中，为通过简单的结构实现回转台对中的导向性线性调节，并实现Z轴平移托板总成与B轴回转转台总成之间与导向调节相适应的紧固支撑安装连接，进一步地：所述Z轴平移托板总成制有竖向安装B轴回转转台总成驱动电机的转台电机安装孔；所述转台电机安装孔外侧边缘同半径的四个点分别固定安装四个圆柱销；且四个圆柱销分别与B轴回转转台总成底座四周制有的四个X轴轴向条形槽滑动配合且上下对应；且四个圆柱销旁边分别制有四个B向螺纹孔；与四个B向螺纹孔上下对应位于底座制有四个X 轴轴向紧固螺钉条形槽；所述X轴轴向紧固螺钉条形槽与四个B向螺纹孔上下对应并通过四个B向紧固螺钉将Z轴平移托板总成和B轴回转转台总成沿Y 轴轴向紧固连为一体。

上述技术方案中，为通过简单的结构实现B轴回转转台总成其上所有承载机构较为省力的调节：所述Z轴平移托板总成与B轴回转转台总成之间设有调节B轴回转转台总成沿X轴向位移的调节挡块；所述调节挡块安装X轴轴向拉杆和X轴轴向顶紧螺钉，通过拉抜X轴轴向拉杆或旋动顶紧X轴轴向顶紧螺钉实现B轴回转转台总成沿X轴向的正或负位移。

上述技术方案中，为通过简单的结构实现刀塔刀具中心的对中导向性线性调节并实现刀塔和X轴半径给进托板总成之间与导向调节相适应的紧固支撑安装连接，进一步地：所述X轴半径给进托板总成上端面制有一个垂直于X 轴的Z轴轴向条形槽；所述Z轴轴向条形槽为平键导向槽；所述刀塔底端的刀塔垫板制有的Z轴轴向导向平键；所述Z轴轴向导向平键与Z轴轴向条形槽滑动配合且上下对应；所述刀塔垫板还制有Z轴轴向腰型槽；所述X轴半径给进托板总成制有与Z轴轴向腰型槽对应的B向螺纹孔；所述Z轴轴向腰型槽和B向螺纹孔通过B向紧固螺钉将刀塔与X轴半径给进托板总成沿Y轴轴向紧固连为一体。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案垂直于Z轴的X轴轴向条形槽和圆柱销上下匹配对应并线性滑动配合,有效解决了B轴回转转台总成沿X轴向的导向定位调节技术问题；本方案垂直于X轴的Z轴轴向条形槽和Z轴轴向导向平键上下匹配对应和线性滑动配合，有效解决了刀塔刀具中心沿Z轴轴向的调节技术问题；两者协同作用；可实现球面车床三轴中心的对中调节；以有效保证球面车床加工球面的加工精度；

2、本方案较丝杆螺母螺旋副的调节方式，只需简单的结构改进，即可实现导向定位安装和线性定位调节效果；安装、调试方便；协同圆柱销和导向平键的定位作用；定位配合安装便捷；以最低的成本实现了B轴回转转台总成沿X轴向的导向定位调节，以及刀塔刀具中心沿Z轴轴向的调节；加之，上述方向上的位移调节，可与Z轴平移托板总成，以及X轴半径给进托板总成的线性位移方向形成有效互补；充分实现球面车床三轴的精准对中调节需求；满足加工精度要求；

3、本方案通过调节挡块安装的X轴轴向拉紧螺钉以及调节挡块安装的X 轴轴向顶紧螺钉实现承载较多机构的B轴回转转台总成的X轴轴向一推一拉的线性位移调节；结构简单；经济实用；容易实现。

附图说明

图1为本实用新型在现有技术下球面车床安装应用后的立体结构示意图；

图2为图1中Z轴平移托板总成的立体结构示意图；

图3为图1中回转工作台总成的立体结构示意图；

图4为图1中X轴半径给进托板总成的立体结构示意图；

图5为图1中刀塔的立体图一；

图6为图1中刀塔的立体图二。

具体实施方式

下面结合附图1-6描述本实用新型的具体实施例。

以下的实施例便于更好地理解本实用新型，但并不限定本实用新型。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料或部件，如无特殊说明，均为市售。下述实施例中控制电路的实现，如无特殊说明，均为常规控制方式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，(参见图1)具有与车床固连的Z轴工件主轴1和相对Z轴工件主轴1线性位移的Z轴平移托板总成2；需要说明的是：所述Z轴工件主轴1与车床可通过床头箱支撑固连为一体；所述Z轴平移托板总成2通过丝杆螺母螺旋副传动，Z轴电机驱动实现Z轴平移托板总成2沿Z轴的线性位移。进一步地，所述Z轴平移托板总成2上端固定支撑安装B轴回转转台总成3；需要说明的是：所述B轴回转转台总成3通过B轴电机驱动实现转台上部的转动。此外，所述B轴回转转台总成3上端固定支撑安装X轴半径给进托板总成4；并通过X轴半径给进托板总成4上端固定支撑安装刀塔5；需要说明的是；所述X轴半径给进托板总成4通过X轴驱动电机驱动；丝杆螺母螺旋副传动实现X轴半径给进托板总成4上端固定安装的刀塔5沿X轴的线性位移：其特征在于：为通过简单的结构解决B轴回转转台总成3的X轴轴向线性调节和导向定安装技术问题：所述Z轴平移托板总成2上端面与B轴回转转台总成3底部之间通过垂直于Z 轴的X轴轴向条形槽6以及与X轴轴向条形槽6匹配的圆柱销7实现B轴回转转台总成3相对Z轴平移托板总成2的X轴向线性导向调节，进而实现Z 轴工件主轴1与B轴回转转台总成3回转中心的对中调节(参见图2、图3)。上述实施例中，进一步地，为通过简单、便捷、快速的定位配合安装实现B 轴回转转台总成3的X轴向线性导向定位调节和安装，并实现Z轴平移托板总成2与B轴回转转台总成3之间与导向调节相适应的紧固支撑安装连接，进一步地：所述Z轴平移托板总成2制有竖向安装B轴回转转台总成3驱动电机的转台电机安装孔201；所述转台电机安装孔201同心圆的外侧边缘同半径位置的四个点分别固定安装四个圆柱销7；且四个圆柱销7分别与B轴回转转台总成3底座301四周制有的四个X轴轴向条形槽6滑动配合匹配对应；且四个圆柱销7旁边分别制有四个B向螺纹孔10；与四个B向螺纹孔10上下对应位于底座301制有四个X轴轴向紧固螺钉条形槽11；所述X轴轴向紧固螺钉条形槽11与四个B向螺纹孔10上下对应并通过四个B向紧固螺钉12将 Z轴平移托板总成2和B轴回转转台总成3沿Y轴轴向紧固连为一体。

同理地，为通过简单的结构解决刀塔5相对X轴半径给进托板总成4的Z 轴轴向线性调节和导向定位安装技术问题：(参见图4、图5、图6)所述X轴半径给进托板总成4上端面与刀塔5底部之间通过垂直于X轴的Z轴轴向条形槽8以及与Z轴轴向条形槽8匹配的Z轴轴向导向平键9实现刀塔5相对X 轴半径给进托板总成4的Z轴向线性导向调节，进而实现X轴半径给进托板总成4上端面刀塔5刀具中心501与B轴回转转台总成3回转中心和Z轴工件主轴1的对中调节。

上述实施例中，进一步地，为通过简单的结构实现刀塔5刀具中心501 的对中导向性线性调节，并实现刀塔5和X轴半径给进托板总成4之间与导向调节相适应的紧固支撑安装连接，进一步地：所述X轴半径给进托板总成4 上端面制有一个垂直于X轴的Z轴轴向条形槽8；所述Z轴轴向条形槽8为平键导向槽；所述刀塔5底端的刀塔垫板501制有的Z轴轴向导向平键9；所述 Z轴轴向导向平键9与Z轴轴向条形槽8滑动配合且上下对应；在此基础上，与其导向线性调节相适应：所述刀塔垫板501还制有Z轴轴向腰型槽14；所述X轴半径给进托板总成4制有与Z轴轴向腰型槽14对应的B向螺纹孔10；所述Z轴轴向腰型槽14和B向螺纹孔10通过B向紧固螺钉12将刀塔5与X 轴半径给进托板总成4沿Y轴轴向紧固连为一体。

上述实施例中，进一步地，为通过简单的结构实现B轴回转转台总成3 其上所有承载机构较为省力的调节：所述Z轴平移托板总成2与B轴回转转台总成3之间设有调节B轴回转转台总成3沿X轴向位移的调节挡块13；所述调节挡块13安装X轴轴向拉杆131和X轴轴向顶紧螺钉132，通过拉抜X 轴轴向拉杆131或旋动顶紧X轴轴向顶紧螺钉132实现B轴回转转台总成3 沿X轴向的正或负位移。需要说明的是(参见图2)，所述调节挡块13安装时：所述调节挡块13下半部，通过两个X向紧固件，采用两点定位将调节挡块13 与Z轴平移托板总成2紧固连为一体；所述调节挡块13上半部份制有水平等高的一个X向螺孔和一个X向通孔，并使调节挡块13上半部分的竖直内侧端面平行于B轴回转转台总成3的竖直外侧端面(如图3、图2所示的竖直外侧端面方位)；以便通过旋动X轴轴向顶紧螺钉132或拉抜X轴轴向拉杆131实现B轴回转转台总成3沿X轴向的正向或负向位移。

具体地：对于调节挡块13上半部分的X向螺孔，X向螺孔螺纹旋合连接 X轴轴向顶紧螺钉132，并使X轴轴向顶紧螺钉132前端抵紧B轴回转转台总成3的竖直外侧端面；调节挡块13上半部分的X向通孔，X向通孔间隙配合拉抜式插接安装X轴轴向拉杆131，并使X轴轴向拉杆131前端与B轴回转转台总成3竖直外侧端面焊接或螺接固连为一体。

调节时：(参见图2、图3实施例方位)旋动X轴轴向顶紧螺钉132，使X 轴轴向顶紧螺钉132沿X轴向正向给进，以推动B轴回转转台总成3整体沿X 向正向给进平移；当B轴回转转台总成3需要沿X轴负向回退位移时；先旋动松开上一步骤的X轴轴向顶紧螺钉132，以使X轴轴向顶紧螺钉132前端先与B轴回转转台总成3竖直外侧端面相分离；接着拉抜回退X轴轴向拉杆131，与X轴轴向拉杆131固连为一体的B轴回转转台总成3即随拉抜回退的X轴轴向拉杆131沿X轴负向回退位移。

工作原理：本实用新型通过X轴轴向条形槽6和圆柱销7上下对应定位配合实现B轴回转转台总成3和Z轴平移托板总成2的定位安装；通过圆柱销7沿X轴轴向条形槽6的导向线性滑动位移，实现B轴回转转台总成3沿X 轴向的导向定位调节，并最终实现Z轴工件主轴1与B轴回转转台总成3回转中心的对中调节。同理地：本实用新型通过Z轴轴向条形槽8和Z轴轴向导向平键9的上下对应定位配合，实现刀塔5与X轴半径给进托板总成4的定位安装；与此同时，通过Z轴轴向条形槽8和Z轴轴向导向平键9之间的线性导向位移调节，实现刀塔5相对X轴半径给进托板总成4的Z轴向的调节；并以此实现B轴回转转台总成3与刀塔5刀具中心501的对中调节；同时地，实现B轴回转转台总成3回转中心与工件主轴1的对中调节；通过上述简单的配合、导向、定位调节安装结构，有效解决球面车床主轴、转台、刀具中心三轴对中定位调节技术问题；以有效保证球面车床加工球面的加工精度。

可见，本实用新型通过垂直于Z轴的X轴轴向条形槽6和圆柱销7，有效解决了B轴回转转台总成3沿X轴向的导向定位调节技术问题；本实用新型垂直于X轴的Z轴轴向条形槽8和Z轴轴向导向平键9匹配对应，有效解决了刀塔5刀具中心501沿Z轴轴向的调节技术问题；两者协同作用；可实现球面车床三轴中心的对中调节；以有效保证球面车床加工球面的加工精度；较丝杆螺母螺旋副的调节方式，只需简单的结构改进，即可实现导向定位安装和线性定位调节效果；安装、调试方便；协同圆柱销和导向平键的定位作用；定位配合安装便捷；以最低的成本实现了B轴回转转台总成3沿X轴向的导向定位调节，以及刀塔5刀具中心501沿Z轴轴向的调节；加之，上述方向上的位移调节，可与Z轴平移托板总成2，以及X轴半径给进托板总成4 的线性位移方向形成有效互补；充分实现球面车床三轴的精准对中调节需求；满足加工精度要求；通过调节挡块13安装的X轴轴向拉紧螺钉131以及调节挡块13安装的X轴轴向顶紧螺钉132实现承载较多机构的B轴回转转台总成 3的X轴轴向一推一拉的线性位移调节；结构简单；经济实用；容易实现。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (4)

1.球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，具有与车床固连的Z轴工件主轴(1)和相对Z轴工件主轴(1)线性位移的Z轴平移托板总成(2)；所述Z轴平移托板总成(2)上端固定支撑安装B轴回转转台总成(3)；所述B轴回转转台总成(3)上端固定支撑安装X轴半径给进托板总成(4)；并通过X轴半径给进托板总成(4)上端固定支撑安装刀塔(5)；其特征在于：所述Z轴平移托板总成(2)上端面与B轴回转转台总成(3)底部之间通过垂直于Z轴的X轴轴向条形槽(6)以及与X轴轴向条形槽(6)匹配的圆柱销(7)实现B轴回转转台总成(3)相对Z轴平移托板总成(2)的X轴向线性导向调节，进而实现Z轴工件主轴(1)与B轴回转转台总成(3)回转中心的对中调节；所述X轴半径给进托板总成(4)上端面与刀塔(5)底部之间通过垂直于X轴的Z轴轴向条形槽(8)以及与Z轴轴向条形槽(8)匹配的Z轴轴向导向平键(9)实现刀塔(5)相对X轴半径给进托板总成(4)的Z轴向线性导向调节，进而实现X轴半径给进托板总成(4)上端面刀塔(5)刀具中心(501)与B轴回转转台总成(3)回转中心以及Z轴工件主轴(1)的对中调节。

2.根据权利要求1所述的球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，其特征在于：所述Z轴平移托板总成(2)制有竖向安装B轴回转转台总成(3)驱动电机的转台电机安装孔(201)；所述转台电机安装孔(201)外侧边缘同半径的四个点分别固定安装四个圆柱销(7)；且四个圆柱销(7)分别与B轴回转转台总成(3)底座(301)四周制有的四个X轴轴向条形槽(6)滑动配合且上下对应；且四个圆柱销(7)旁边分别制有四个B向螺纹孔(10)；与四个B向螺纹孔(10)上下对应位于底座(301)制有四个X轴轴向紧固螺钉条形槽(11)；所述X轴轴向紧固螺钉条形槽(11)与四个B向螺纹孔(10)上下对应并通过四个B向紧固螺钉(12)将Z轴平移托板总成(2)和B轴回转转台总成(3)沿Y轴轴向紧固连为一体。

3.根据权利要求1所述的球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，其特征在于：所述Z轴平移托板总成(2)与B轴回转转台总成(3)之间设有调节B轴回转转台总成(3)沿X轴向位移的调节挡块(13)；所述调节挡块(13)安装X轴轴向拉杆(131)和X轴轴向顶紧螺钉(132)，通过拉抜X轴轴向拉杆(131)或旋动顶紧X轴轴向顶紧螺钉(132)实现B轴回转转台总成(3)沿X轴向的正或负位移。

4.根据权利要求1所述的球面车床主轴与转台及刀具中心对中定位调节安装结构，其特征在于：所述X轴半径给进托板总成(4)上端面制有一个垂直于X轴的Z轴轴向条形槽(8)；所述Z轴轴向条形槽(8)为平键导向槽；所述刀塔(5)底端的刀塔垫板(501)制有的Z轴轴向导向平键(9)；所述Z轴轴向导向平键(9)与Z轴轴向条形槽(8)滑动配合且上下对应；所述刀塔垫板(501)还制有Z轴轴向腰型槽(14)；所述X轴半径给进托板总成(4)制有与Z轴轴向腰型槽(14)对应的B向螺纹孔(10)；所述Z轴轴向腰型槽(14)和B向螺纹孔(10)通过B向紧固螺钉(12)将刀塔(5)与X轴半径给进托板总成(4)沿Y轴轴向紧固连为一体。