CN210024912U - 工具磨床专用数控转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工具磨床技术领域，尤其涉及一种工具磨床专用数控转台，包括数控转台和安装在所述数控转台内部的自动拉刀机构；所述数控转台包括蜗杆、蜗轮、基座、伺服电机、主轴、压板、前部轴承、尾端轴承、固定螺帽、止动螺帽以及TC油封；所述自动拉刀机构包括活塞缸、气缸、活塞、松刀进气口、夹刀进气口、止动板、连接口、拉刀杆、夹头座和夹头。本装置能够实现自动松夹棒料，减少人工重复劳动。

Description

工具磨床专用数控转台

技术领域

本实用新型涉及工具磨床技术领域，尤其涉及一种工具磨床专用数控转台。

背景技术

由于铣刀本身是一种要求精度很高，且外径大小不一，要实现高精连续分度及自动化夹取比较困难，目前其在普通四轴/五轴工具磨床上采用传统的机械式转台执行连续旋转分度，棒料的上下料采用人工的方式完成，由于传统的机械式转台，这类转台在主轴及端面设计上较为简单，主轴旋转跳动及回转精度也是差强人意，同时采用多级齿轮的减速装置，工人上下料的劳动强度大。

原有的工艺为步进电机带动减速机方式，通过手动三爪夹头夹持工件，通过人工上下料及对工件的校正。但传统的步进电机加减速机的结构，控制不当时旋转会产生振动和噪音，精度和旋转跳动无法得到保证，导致工件表面光洁度差及螺旋角度分度不均。另一方面，一根棒料人工装夹及校正的时间需要25S 左右，人工上下料的劳动强度过大且效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对上述问题，提供一种工具磨床专用数控转台。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种工具磨床专用数控转台，其特征在于：包括数控转台和安装在所述数控转台内部的自动拉刀机构；所述数控转台包括蜗杆、蜗轮、基座、伺服电机、主轴、压板、前部轴承、尾端轴承、固定螺帽、止动螺帽以及TC油封；所述主轴上预留安装孔位，所述蜗轮通过锁固件固定在主轴上，主轴水平穿过基座内部，前部轴承和尾端轴承分别安装在主轴的前端和尾端，主轴尾端外径预留螺纹，固定螺帽锁在主轴尾端螺纹上，压紧尾端轴承，所述蜗杆垂直方向穿过基座内部与蜗轮配合，伺服电机安装在基座上，伺服电机与蜗杆之间通过联轴器连接；

所述自动拉刀机构包括活塞缸、气缸、活塞、松刀进气口、夹刀进气口、止动板、连接口、拉刀杆、夹头座和夹头；活塞缸是一种可旋转式的结构，通过连接口与数控转台上的主轴尾端预留的螺纹相连接，数控转台在旋转时活塞缸同时旋转，活塞径向有耐磨片和密封圈安装在活塞缸内部，活塞上预留有内螺纹孔，中心拉刀杆尾端与活塞内螺纹孔连接，拉刀杆前端预留有内螺纹孔，夹头穿过夹头座固定在拉刀杆上，活塞尾端预留有外螺纹及气压回路槽，气缸锁在活塞缸尾端，气缸内部预留周边带有O型圈密封的螺旋槽，此螺旋槽与活塞上的气压回路槽配合形成密闭的气压回路，同时气缸上预留出夹刀进气口和松刀进气口；所述气缸通过止动板与基座固定连接。

优选地，所述主轴尾端增加止动螺帽锁在固定螺帽上，通过反作用力的作用使止动螺帽拉紧固定螺帽。

优选地，所述TC油封安装在基座上。

优选地，所述夹头分别为：瓣爪型式、内孔带螺纹型式、外圆带螺纹型中的一种，此三种型式夹头分别安装BT40/50刀柄座、瑞士肖柏林夹头座、德国雄克夹头座。

本实用新型的有益效果是:(1)实现自动松夹棒料，减少人工重复劳动；

(2)复节距蜗轮蜗杆结构，背隙调整简单，改善工艺刚性；

(3)高精伺服电机驱动，提升产品加工精度；

(4)实现多轴联动控制，提高加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的装配图；

图2为本实用新型中数控转台的侧视图；

图3为本实用新型中数控转台的主视图；

图4为本实用新型中自动拉刀机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1 所示，为解决刀具棒料在磨削时依赖工人个人技能，磨削刀具质量不稳定，产生的振纹、光洁度及上下料夹持问题，本实用新型提供一种复节距蜗轮蜗杆组、高精度的数控转台及自动夹持棒料机构，解决磨刀方式依赖于工人个人技能，磨刀质量不稳定及磨刀效率低等问题。如图1，自动拉刀机构2安装在工具磨床专用数控转台1上，组成一套整体的可自动夹持工件的专用数控转台设备。一种数控转台其基本特征它包括：蜗杆3、蜗轮4、基座5、伺服电机6以及其它相关组件组成。如图2、图3所示：主轴7上预留安装孔位，蜗轮4通过锁固件固定在主轴7上，并通过特殊配合方式使蜗轮4和主轴7保持同心。主轴7水平穿过基座5内部，前部轴承9和尾端轴承10分别安装在主轴7的前端和尾端，保证主轴7与基座5的同心度，同时承受轴、径向切削力。主轴7尾端外径预留螺纹，固定螺帽11锁在主轴7尾端螺纹上，压紧尾端轴承10，使主轴7上的定位止口14端面及内孔跳动保证在3微米以内(0.003mm)，为了防止固定螺帽 11在主轴7长时间旋转时松动，我们选择在主轴7尾端增加止动螺帽12锁在固定螺帽11上，通过反作用力的作用使止动螺帽12拉紧固定螺帽11，这样就很好的解决了固定螺帽11长时间旋转时的松动现象了。由于蜗轮4和前部轴承9 和尾端轴承10在旋转时需要润滑油来润滑，为了防止基座5内部的润滑油外漏问题，我们在基座5上安装上TC油封13，防止基座5内部的润滑油外漏。蜗杆 3垂直方向穿过基座5内部与蜗轮4配合，两者组合成复节距蜗轮蜗杆组；轴承 15和轴承16分别安装在蜗杆的上端和下端，保证蜗杆3与主轴7的垂直度。调整套17安装在基座5上，蜗杆3穿过调整套17内部，蜗杆3下端外径预留螺纹，通过固定螺帽18压紧轴承16上保证蜗杆3旋转的顺畅度，为了防止蜗杆3在长时间旋转时固定螺帽18会产生松动现象，我们选择在蜗杆3尾端增加止动螺帽19锁在固定螺帽18上，通过反作用力的作用使止动螺帽19拉紧固定螺帽18，这样就很好的解决了固定螺帽18长时间旋转时的松动现象了。

由于蜗轮4材料为铝青铜，蜗杆3材料为合金钢，长时间旋转后蜗轮4会有轻微磨损，导致蜗杆3与蜗轮4之间的间隙变大，影响数控转台的精度，为了解决此问题，我们在调整套17上预留有固定螺丝和止付螺丝，通过调整固定螺丝和止付螺丝的距离可随时改变蜗杆3和蜗轮4的间隙，这样就很好的解决了旋转时间隙变大问题。蜗杆3和蜗轮4属于机械零件，自身没有旋转动力，为了解决此问题，我们通过安装伺服电机6在基座5上，通过基座5上的定位止口保证伺服电机6的心轴与蜗杆3同心，伺服电机6与蜗杆3之间通过联轴器20连接，使伺服电机6的扭力直接传输到蜗杆3上。伺服电机6外接上位机，通过上位机的控制使伺服电机6带动蜗杆3旋转，同时传动到蜗轮4上，通过伺服电机6上的高精度编码器反馈给上位机。通过蜗杆3和蜗轮4的高精定位和伺服电机6的高精度编码器的传输，至此完成了工具磨床专用数控转台的初步旋转定位功能。

由于四轴或五轴数控工具磨床上下料时需要实现自动松夹棒料，所述数控转台1无法满足上述需求，需要在数控转台1上增加自动拉刀机构2。如图4，一种自动拉刀机构其基本特征它包括：活塞缸20，气缸21，松刀进气口22，夹刀进气口23，止动板24，连接口25，活塞26，拉刀杆27，夹头座28和夹头 29；活塞缸20是一种可旋转式的结构，通过连接口25与数控转台1上的主轴7 尾端预留的螺纹相连接，数控转台1在旋转时活塞缸20同时旋转，活塞26径向有耐磨片和密封圈安装在活塞缸20内部，活塞26上有预留有内螺纹孔，中心拉刀杆27尾端与活塞26内螺纹孔连接，拉刀杆27前端有预留有内螺纹孔，夹头29穿过夹头座28固定在拉刀杆27上，活塞26尾端预留有外螺纹及气压回路槽，气缸21锁在活塞缸20尾端，气缸21内部预留特殊的周边带有O型圈密封的螺旋槽，此螺旋槽与活塞26上的气压回路槽配合形成密闭的气压回路，同时气缸21上预留出夹刀进气口23和松刀进气口22，此时完成自动拉刀机构 2的基本特征。

自动拉刀机构2的运行过程为：外部气压源通过上位机的控制，选择进入气缸21的夹刀进气口23，通过内部气压回路迫使活塞26带动拉刀杆27拉住夹头29并通过夹头座28上的止口迫使夹头29夹紧实现夹刀作用，外部气压源通过上位机的控制，选择进入气缸21的松刀进气口22，通过内部气压回路迫使活塞26带动拉刀杆27向前方运动，松开夹头29实现松刀作用。当需要更换夹头座时，只需给气缸21上的松刀进气口22输送气源使夹头29松开夹头座28更换新的夹头座即可。夹头29一般有三种型式分别为：瓣爪型式、内孔带螺纹型式、外圆带螺纹型，此三种型式夹头29分别安装BT40/50刀柄座、瑞士肖柏林 (SCHAUBLIN)夹头座28、德国雄克(SCHUNK)夹头座，图4所示为采用瑞士肖柏林(SCHAUBLIN)夹头座28。

综上所述，在数控转台1和自动拉刀机构2上安装有止动板24，当数控转台1通过上位机的控制执行旋转时，通过止动板24的作用防止气缸21旋转，此时的活塞26与数控转台1同动，至此一系列的动作可完成工具磨床专用数控转台的完整动作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种工具磨床专用数控转台，其特征在于：包括数控转台和安装在所述数控转台内部的自动拉刀机构；所述数控转台包括蜗杆、蜗轮、基座、伺服电机、主轴、压板、前部轴承、尾端轴承、固定螺帽、止动螺帽以及TC油封；所述主轴上预留安装孔位，所述蜗轮通过锁固件固定在主轴上，主轴水平穿过基座内部，前部轴承和尾端轴承分别安装在主轴的前端和尾端，主轴尾端外径预留螺纹，固定螺帽锁在主轴尾端螺纹上，压紧尾端轴承，所述蜗杆垂直方向穿过基座内部与蜗轮配合，伺服电机安装在基座上，伺服电机与蜗杆之间通过联轴器连接；

所述自动拉刀机构包括活塞缸、气缸、活塞、松刀进气口、夹刀进气口、止动板、连接口、拉刀杆、夹头座和夹头；活塞缸是一种可旋转式的结构，通过连接口与数控转台上的主轴尾端预留的螺纹相连接，数控转台在旋转时活塞缸同时旋转，活塞径向有耐磨片和密封圈安装在活塞缸内部，活塞上预留有内螺纹孔，中心拉刀杆尾端与活塞内螺纹孔连接，拉刀杆前端预留有内螺纹孔，夹头穿过夹头座固定在拉刀杆上，活塞尾端预留有外螺纹及气压回路槽，气缸锁在活塞缸尾端，气缸内部预留周边带有O型圈密封的螺旋槽，此螺旋槽与活塞上的气压回路槽配合形成密闭的气压回路，同时气缸上预留出夹刀进气口和松刀进气口；所述气缸通过止动板与基座固定连接。

2.根据权利要求1所述的工具磨床专用数控转台，其特征在于：所述主轴尾端增加止动螺帽锁在固定螺帽上，通过反作用力的作用使止动螺帽拉紧固定螺帽。

3.根据权利要求1所述的工具磨床专用数控转台，其特征在于：所述TC油封安装在基座上。

4.根据权利要求1所述的工具磨床专用数控转台，其特征在于：所述夹头分别为：瓣爪型式、内孔带螺纹型式、外圆带螺纹型中的一种，此三种型式夹头分别安装BT40/50刀柄座、瑞士肖柏林夹头座、德国雄克夹头座。

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