CN209954330U

CN209954330U - 一种高精度回转分度头

Info

Publication number: CN209954330U
Application number: CN201821743633.1U
Authority: CN
Inventors: 张磊; 章侠
Original assignee: Nanjing Kang Ni Precision Optical Machinery Co Ltd
Current assignee: Nanjing Kang Ni Precision Optical Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2028-10-26

Abstract

本实用新型公开了一种高精度回转分度头，包括分度头箱体、主轴、传动机构、连接机构、编码器和伺服电机，主轴设于分度头箱体内，传动机构与主轴连接，连接机构分别连接固定分度头箱体、主轴、传动机构、精度调节机构和伺服电机，精度调节机构设于主轴底部，伺服电机通过传动机构连接。本实用新型采用的自动消隙蜗杆加工简单，在装配中无需人为调节便能达到自动消隙的作用，无论在任何状态下分度头都能够始终保持分度精准，能够始终保证旋转设备旋转的精度；一次装配即可长期使用，不需要频繁维护，从而大大延长蜗轮蜗杆的使用寿命。

Description

一种高精度回转分度头

技术领域

本实用新型主要涉及机械加工领域，具体是指一种高精度回转分度头。

背景技术

目前国际上生产制造的分度头大多数都采用蜗轮蜗杆传动的方式，过去由于无法做到蜗轮蜗杆之间传动零间隙，很多分度头都采用固定角度分度，每次旋转角度都为固定值，如果需要换角度还需要重新进行人为调整，这显然无法满足当下不同种类零件生产加工的需求。要想能够做到让分度头自由的并且高精度的分度回转我们必须消除蜗轮蜗杆之间的间隙才行；此外目前消除蜗轮蜗杆间隙的还有变导程蜗杆，由于变导程蜗杆加工难度高，而且在首次装配时需要专业人员多次调节蜗杆垫片的厚度才可以达到消隙的作用，随着分度头的使用蜗轮与蜗杆间隙磨损变大分度就会变得不准确，最终严重影响加工工件的精度，因此变导程蜗杆必须需要由专业人员定期进行保养调整其蜗杆蜗轮之间的配合，大大降低了生产的效率，也增加了使用的成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种高精度回转分度头。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种高精度回转分度头，包括分度头箱体、主轴、传动机构、连接机构、编码器和伺服电机，所述主轴设于所述分度头箱体内，所述传动机构与所述主轴连接，所述连接机构分别连接固定所述分度头箱体、主轴、传动机构、精度调节机构和伺服电机，所述精度调节机构设于所述主轴底部，所述伺服电机驱动连接所述传动机构；所述分度头箱体包括转盘和传动箱体，所述转盘设在所述主轴上端；所述传动机构包括自动消隙蜗杆和蜗轮，所述主轴安装在所述蜗轮中心，所述自动消隙蜗杆与蜗轮相互啮合，所述自动消隙蜗杆包括蜗杆轴、蜗杆套、弹簧、压紧螺母和锁紧螺母，所述蜗杆套套设在蜗杆轴外部，所述蜗杆轴的输出端与所述伺服电机连接，另一端称为调节端，靠近所述调节端设有台肩，所述弹簧的一端与台肩固定连接，另一端与所述压紧螺母固定连接，所述压紧螺母安装在所述蜗杆轴的调节端且压紧所述蜗杆套，所述锁紧螺母设在所述蜗杆轴的调节端；所述编码器安装在所述主轴的下端，所述编码器由所述伺服电机控制。

作为优选，所述蜗杆轴与蜗杆套通过花键联接。

作为优选，所述连接机构包括交叉滚子轴承、支撑轴承、上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承，所述交叉滚子轴承安装在所述箱体顶部，所述转盘与主轴通过螺钉装配为一体，所述转盘与交叉滚子轴承的内圈接触，所述编码器通过支撑轴承与所述主轴的下端连接，所述蜗杆轴的输出端通过上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承与所述伺服电机连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本分度头采用的自动消隙蜗杆加工简单，在装配中无需人为调节便能达到自动消隙的作用，无论在任何状态下分度头都能够始终保持分度精准，能够始终保证旋转设备旋转的精度；一次装配即可长期使用，不需要多加维护，从而大大延长蜗轮蜗杆的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的正视方向剖面结构示意图；

图2为本实用新型的俯视方向的剖面结构示意图；

图3为本实用新型所使用的蜗轮蜗杆结构示意图

其中，1、转盘，2、交叉滚子轴承，3、传动箱体，4、主轴，5、支撑轴承， 6、编码器，7、伺服电机，8、上圆锥滚子轴承，9、自动消隙蜗杆，10、蜗轮， 11、下圆锥滚子轴承，901、杆轴，902、蜗杆套，903、弹簧，904、压紧螺母， 905、锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1-3所示，一种高精度回转分度头，包括分度头箱体、主轴4、传动机构、连接机构、编码器6和伺服电机7，主轴4设于分度头箱体内，传动机构与主轴连接，连接机构分别连接固定分度头箱体、主轴4、传动机构、精度调节机构和伺服电机7，精度调节机构设于主轴4底部，伺服电机7通过传动机构连接；分度头箱体包括转盘1和传动箱体3，转盘1设在主轴4上端；传动机构包括自动消隙蜗杆9和蜗轮10，主轴4安装在蜗轮10中，自动消隙蜗杆9与蜗轮10 通过花键联接相互配合，自动消隙蜗杆9包括蜗杆轴901、蜗杆套902、弹簧903、压紧螺母904和锁紧螺母905，蜗杆套902与蜗杆轴901相配合，蜗杆轴901的输出端与伺服电机7连接，另一端称为调节端，靠近调节端设有台肩，弹簧903 的一端与台肩固定连接，另一端与压紧螺母904固定连接，压紧螺母904安装在蜗杆轴的调节端且压紧蜗杆套902，锁紧螺母905设在蜗杆轴的调节端；编码器 6安装在主轴4的下端，编码器6由伺服电机控制。连接机构包括交叉滚子轴承 2、支撑轴承5、上圆锥滚子轴承8和下圆锥滚子轴承11，交叉滚子轴承2安装在箱体3，转盘1与主轴4通过螺钉装配为一体，转盘1与交叉滚子轴承2的内圈接触，编码器6通过支撑轴承5与主轴4的下端连接，蜗杆轴901的输出端通过上圆锥滚子轴承8和下圆锥滚子轴承11与伺服电机7连接。

本实用新型实施例还提供一种装配上述高精度回转分度头的方法，其包括如下步骤：

步骤1：装配旋转部位：先把交叉滚子轴承2安装在箱体3上，再将转盘1 与主轴4用螺钉装配为一体，然后装入传动箱体3中，直至转盘1与交叉滚子轴承2内圈接触，装入完成确定旋转正常无阻碍，将主轴4安装在蜗轮10中并用螺母并紧，再将支撑轴承5和编码器6安装在主轴4的底端；

步骤2：装配与调节蜗轮蜗杆：将自动消隙蜗杆9从传动箱体3的安装伺服电机的传动口穿入，将自动消隙蜗杆9于蜗轮10相互配装完毕，然后松开自动消隙蜗杆9的锁紧螺母905，自动消隙蜗杆9内的弹簧903将自动消隙蜗杆9的蜗杆套902顶出，此时自动消隙蜗杆9的左右齿面与蜗轮10左右齿面完全啮合；

步骤3：装配伺服电机：在自动消隙蜗杆9的输出端安装圆锥滚子轴承8和圆锥滚子轴承11，通过上圆锥滚子轴承8和下圆锥滚子轴承11固定伺服电机7，将伺服电机7的输出端口与编码器6连接。

高精度回转分度头是蜗轮蜗杆传动的结构，伺服电机7与蜗杆用联轴器相连，蜗轮10则与主轴4和转盘1相互连接。当用户通过机床系统发出分度头回转指令时伺服电机7带动自动消隙蜗杆9旋转，在蜗轮蜗杆传动的作用下分度头的转盘1便会开始旋转。分度头主轴4底部安装了一个高精度编码器6，编码器 6在旋转到指定位置后给系统反馈，伺服电机7与蜗轮蜗杆都同时停转。但是从结构上蜗杆的斜齿插入蜗轮的斜齿内，在加工时和使用磨损后都是无法保证蜗杆的每一个齿都能与蜗轮每一个齿都完美的啮合的，如果蜗轮与蜗杆齿面存在有间隙，那么当蜗杆开始旋转时或是切换旋转方向时都可能因为间隙的因素蜗杆齿面不会立即与蜗轮的齿面相互接触，间隙直接造成了旋转误差，即使编码器精度再高旋转的真实角度也时错误的。本专利自动消隙的分度头采用的是自动调节消隙蜗杆9，蜗杆分为蜗杆轴901和蜗杆套902，蜗杆套902内装有弹簧903，当蜗轮蜗杆安装完毕后，松开压弹簧903的锁紧螺母905，弹簧903的弹力将蜗杆套 902撑开，使得蜗杆的左右齿面和蜗轮10左右齿面完全啮合，即使是长期使用产生有磨损后旋转时弹簧力都始终保持，无论怎么旋转蜗轮蜗杆都不会有间隙，保证分度头每次回转的精度都绝对的精确，做到了真正意义上的高精度免维护。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种高精度回转分度头，其特征在于：包括分度头箱体、主轴（4）、传动机构、连接机构、编码器（6）和伺服电机（7），

所述主轴（4）设于所述分度头箱体内，所述传动机构与所述主轴连接，所述连接机构分别连接固定所述分度头箱体、主轴（4）、传动机构、精度调节机构和伺服电机（7），所述精度调节机构设于所述主轴（4）底部，所述伺服电机（7）驱动连接所述传动机构；

所述分度头箱体包括转盘（1）和传动箱体（3），所述转盘（1）设在所述主轴（4）上端；

所述传动机构包括自动消隙蜗杆（9）和蜗轮（10），所述主轴（4）安装在所述蜗轮（10）中心，所述自动消隙蜗杆（9）与蜗轮（10）相互啮合，

所述自动消隙蜗杆（9）包括蜗杆轴（901）、蜗杆套（902）、弹簧（903）、压紧螺母（904）和锁紧螺母（905），所述蜗杆套（902）套设在蜗杆轴（901）外部，所述蜗杆轴（901）的输出端与所述伺服电机（7）连接，另一端称为调节端，靠近所述调节端设有台肩，所述弹簧（903）的一端与台肩固定连接，另一端与所述压紧螺母（904）固定连接，所述压紧螺母（904）安装在所述蜗杆轴的调节端且压紧所述蜗杆套（902），所述锁紧螺母（905）设在所述蜗杆轴的调节端；

所述编码器（6）安装在所述主轴（4）的下端，所述编码器（6）由所述伺服电机控制。

2.根据权利要求1所述的高精度回转分度头，其特征在于：所述蜗杆轴（901）与蜗杆套（902）通过花键联接。

3.根据权利要求1所述的高精度回转分度头，其特征在于：所述连接机构包括交叉滚子轴承（2）、支撑轴承（5）、上圆锥滚子轴承（8）和下圆锥滚子轴承（11），所述交叉滚子轴承（2）安装在所述箱体（3）顶部，所述转盘（1）与主轴（4）通过螺钉装配为一体，所述转盘（1）与交叉滚子轴承（2）的内圈接触，所述编码器（6）通过支撑轴承（5）与所述主轴（4）的下端连接，所述蜗杆轴（901）的输出端通过上圆锥滚子轴承（8）和下圆锥滚子轴承（11）与所述伺服电机（7）连接。