CN214922617U - 一种数控滚齿机直驱转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控滚齿机直驱转台，包括工作台箱体，所述工作台箱体内上下两端分别安装有上轴承套和下轴承套，所述上轴承套内安装有第一圆锥滚子轴承，所述下轴承套内安装有第二圆锥滚子轴承，所述上轴承套和下轴承套之间轴向安装有电机组件，所述定子的内侧配合安装有电机组件的转子，所述转子与转台主轴通过锁紧机构相连接；所述工作台箱体内开设有用于电机冷却的流体循环回路；所述下轴承套下端安装有用于调整轴承负荷和主轴回转精度的轴承压套，所述轴承压套上安装有开放式高精度圆光栅装置。本实用新型提高了转台主轴的转速、动态响应速度、运动精度，以及转台旋转平稳性和精度稳定性。

Description

一种数控滚齿机直驱转台

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种数控滚齿机直驱转台。

背景技术

现有的数控滚齿机转台多采用伺服电机与蜗杆直连，驱动蜗轮旋转并带动其上的转台主轴旋转，主轴上端多采用YRT转台轴承，下端采用圆柱滚子轴承支撑，两端密封采用单一的迷宫密封。该结构主要不足之处是蜗轮蜗杆精度要求高，制造工艺复杂，且传动效率低，需要增加油润滑装置，密封效果较差，铁削容易混入润滑油内，台面转速低，加工效率低。

另外，现有的数控滚齿机转台还采用力矩电机直接驱动，定子安装在箱体内，转子通过螺栓与转台主轴固连，用于驱动主轴旋转，主轴上端直接采用一个YRT轴承支撑，下端游动。该结构主要不足之处是下端没有轴承辅助支撑，而滚齿时齿坯有在台面的上方，极易造成主轴微量的偏摆，导致转台的整体动态刚性差，影响加工精度和加工效率；而且电机组件工作过程中无法散热，电机容易故障，影响转台主轴的稳定性，转子刚性不足影响主轴的转速和稳定性；同时，转台主轴缺乏动态响应速度、转速以及运动精度。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种数控滚齿机直驱转台。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种数控滚齿机直驱转台，包括工作台箱体，所述工作台箱体内安装有可旋转的转台主轴，所述工作台箱体内上下两端分别安装有上轴承套和下轴承套，所述上轴承套内安装有第一圆锥滚子轴承，所述下轴承套内安装有第二圆锥滚子轴承，所述上轴承套和下轴承套之间轴向安装有电机组件，所述电机组件的定子与上轴承套通过螺钉相连接，所述定子的内侧配合安装有电机组件的转子，所述转子与转台主轴通过锁紧机构相连接；所述工作台箱体内开设有用于电机冷却的流体循环回路；所述下轴承套下端安装有用于调整轴承负荷和主轴回转精度的轴承压套，且所述轴承压套的内孔与转台主轴的下端套合，所述轴承压套上安装有开放式高精度圆光栅装置；所述下轴承套通过螺钉与工作台箱体的下端面相连接。

所述圆光栅装置包括，安装于轴承压套外圈的光栅环以及设置于光栅环一侧的读数头，所述读数头通过安装块安装于光栅环一侧，且光栅环与读数头之间留有间隙；所述安装块通过螺钉安装于下轴承套的下方。

所述轴承压套与第二圆锥滚子轴承之间设置有调整垫片。

所述下轴承套的下端由内向外依次安装有固定套和密封盖，所述固定套通过螺钉安装于下轴承套的下端，所述密封盖的下端面通过螺钉周向安装有第二迷宫密封隔圈；所述轴承压套的下端通过过渡法兰连接有油缸法兰，所述过渡法兰通过紧定螺钉安装于轴承压套的下端，所述过渡法兰的圆周面安装有回转密封圈，所述回转密封圈与密封盖的内壁相配合密封连接，所述密封盖下端面通过迷宫密封隔圈与油缸法兰相配合密封连接，构成工作台箱体下端迷宫和骨架油封的双重密封结构。

所述上轴承套的上端安装有第一迷宫密封隔圈和防尘盖，所述第一迷宫密封隔圈内安装有第一回转密封圈，构成工作台箱体上端与转台主轴之间迷宫和骨架油封的双重密封结构。

所述锁紧机构包括，安装于所述转子和转台主轴之间的上定位套和下定位套，所述下定位套的内侧开设有容置腔体，且容置腔体内安装有涨紧套，所述涨紧套通过压紧圈安装于下定位套内，所述压紧圈通过螺钉固定于下定位套的下端面。

所述流体循环回路包括，径向开设于工作台箱体内的流体输入管路、流体输出管路，以及周向开设于定子圆周面上的螺旋槽，并且所述输入管路、螺旋槽，以及流体输出管路相连通。

所述直驱转台还包括，用于轴承加注润滑脂的润滑脂注油路；所述润滑脂注油路包括开设于转台主轴上端的第一润滑脂注油路，以及开设于下轴承套上的第二润滑脂注油路；所述第一润滑脂注油路包括开设于转台主轴上的第一油孔和第一压注油杯，所述第一油孔与第一圆锥滚子轴承相连通；所述第二润滑脂注油路包括开设于下轴承套上的第二油孔和第二压注油杯，所述第二油孔与第二圆锥滚子轴承相连通，所述第二油孔与第二压注油杯相连通。

所述转台主轴的上端面安装有用于安装齿坯的滚齿夹具。

所述转台主轴的下端通过油缸法兰连接有夹紧油缸，所述油缸法兰与夹紧油缸相配合。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种数控滚齿机直驱转台，通过转台主轴直驱电机，减少了传动链误差，实现了零间隙传动；转台主轴的上下两端采用圆锥滚子轴承来支撑，并且合理的布置了上下两端圆锥滚子轴承的跨距，从而提升了转台主轴的几何精度、增加了滚齿时的刚性；通过开设于转台主轴上的第一润滑脂注油路，以及开设于下轴承套上的第二润滑脂注油路，解决了轴承润滑的问题，确保转台主轴的平稳运转，同时减小了圆锥滚子轴承的磨损，延长了圆锥滚子轴承的使用寿命；通过轴承压套上安装开放式高精度的圆光栅装置，所述圆光栅装置中的光栅环能够测量角度和角位移，与读数头相匹配能够实现数显，在读数头中，红外发光二极管发出的光以定角度照射到光栅尺的刻划面上，然后直接反射到透明的指示光栅上并透射过去实现角度和角位移的测量和数显，提高了转台主轴的转速、动态响应速度，以及转台运动精度；所述电机组件的转子通过锁紧机构与转台主轴锁紧固定连接，避免了在转台主轴上打孔用螺栓安装转子，从而保证了转台主轴轴径的一致性，易于加工和装配且提高了转台主轴的连接刚性和精度稳定性；通过工作台箱体中的流体循环回路，实现直驱转台内电机的冷却降温工作，从而保证电机组件的工作效能，进而保证了转台的转速和稳定性，以及转台运动精度；通过工作台箱体上下两端迷宫和骨架油封的双重密封结构，防止铁削和切削油进入转台装置内。

附图说明

图1是本实用新型装置结构示意图；

图2是图1中A部的局部放大结构示意图；

图3是图1中转台主轴、上轴承套以及第一圆锥滚子轴承的安装结构示意图；

图4是图1中下轴承套与第二圆锥滚子轴承的安装结构示意图。

图中，1—工作台箱体；2—转台主轴；3—上轴承套；4—第一圆锥滚子轴承；5—定子；6—转子；7—下轴承套；8—第二圆锥滚子轴承；9—轴承压套；10—光栅环；11—读数头；12—安装块；13—第一迷宫密封隔圈；14—第一回转密封圈；15—防尘盖；16—第二回转密封圈；17—密封圈；18—上定位套；19—下定位套；20—涨紧套；21—压紧圈；22—调整垫片；23—固定套；24—密封盖；25—过渡法兰；26—油缸法兰；27—第二迷宫密封隔圈； 28—夹紧油缸；29—滚齿夹具；1-1—流体输入管路；1-2—流体输出管路； 3-1—第一油孔；3-2—第一压注油杯；3-3—密封垫片；3-4—密封堵头；5-1 —螺旋槽；7-1—第二油孔；7-2—第二压注油杯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种数控滚齿机直驱转台包括，工作台箱体1，所述工作台箱体1内安装有可旋转的转台主轴2，所述工作台箱体1内上下两端分别安装有上轴承套3和下轴承套7，所述上轴承套3内安装有第一圆锥滚子轴承4，优选的，所述轴承套3内还安装有第二回转密封圈16，且位于第一圆锥滚子轴承4的下方；所述下轴承套7内安装有第二圆锥滚子轴承8，所述上轴承套3和下轴承套7之间轴向安装有电机组件，所述电机组件的定子5 与上轴承套3通过螺钉相连接，所述定子5的内侧配合安装有电机组件的转子6，所述转子6与转台主轴2通过锁紧机构相连接；所述工作台箱体1内开设有用于电机冷却的流体循环回路；所述下轴承套7下端安装有用于调整轴承负荷和主轴回转精度的轴承压套9，且所述轴承压套9的内孔与转台主轴2的下端套合，所述轴承压套9上安装有开放式高精度圆光栅装置；所述下轴承套7通过螺钉与工作台箱体1的下端面相连接。在本实用新型中，所述圆锥滚子轴承比现有的普通轴承转速高，精度和刚性高，进而增加了滚齿时的刚性。

优选的，所述上轴承套3与工作台箱体1之间安装有密封圈17。

在本实用新型中，所述轴承压套9上安装有开放式高精度的圆光栅装置，用于提高转台主轴2的动态响应速度、转速以及运动精度。所述圆光栅装置包括安装于轴承压套9外圈的光栅环10以及设置于光栅环10一侧的读数头 11，所述读数头11通过安装块12安装于光栅环10一侧，且光栅环10与读数头11之间留有间隙；所述安装块12通过螺钉安装于下轴承套7的下方；优选的，所述读数头11通过信号线与机床数控系统CPU相连接。所述光栅环10能够测量角度和角位移，与读数头11相匹配能够实现数显，在读数头11 中，红外发光二极管发出的光以定角度照射到光栅尺的刻划面上，然后直接反射到透明的指示光栅上并透射过去实现角度和角位移的测量和数显；同时光栅环10和读数头11作为编码器能够确定坐标的角度位置，通过机床数控系统实现转台主轴2的旋转和转台旋转精度，从而实现转台主轴2的运动高精度、自控以及数显。优选的，所述轴承压套9与第二圆锥滚子轴承8之间设置有调整垫片22，用于调整轴承负荷。

具体的，在本实用新型中，所述下轴承套7的下端由内向外依次安装有固定套23和密封盖24，所述固定套23通过螺钉安装于下轴承套7的下端，所述密封盖24的下端面通过螺钉周向安装有第二迷宫密封隔圈27；所述轴承压套9的下端通过过渡法兰25连接有油缸法兰26，所述过渡法兰25通过紧定螺钉安装于轴承压套9的下端，所述过渡法兰25的圆周面安装有回转密封圈，所述回转密封圈与密封盖24的内壁相配合密封连接，所述密封盖24 下端面通过迷宫密封隔圈27与油缸法兰26相配合密封连接，构成工作台箱体1下端迷宫和骨架油封的双重密封结构，防止铁削和切削油进入转台装置内。

所述上轴承套3的上端安装有第一迷宫密封隔圈13和防尘盖15，所述第一迷宫密封隔圈13内安装有第一回转密封圈14，构成工作台箱体1上端与转台主轴2之间迷宫和骨架油封的双重密封结构，防止铁削和切削油进入转台装置内。

进一步的，在本实用新型中，如图2所示，所述锁紧机构包括，安装于所述转子6和转台主轴2之间的上定位套18和下定位套19，所述下定位套 19的内侧开设有容置腔体，且容置腔体内安装有涨紧套20，所述涨紧套20 通过压紧圈21安装于下定位套19内，所述压紧圈21通过螺钉固定于下定位套19的下端面。在本实用新型中所述转台主轴2通过锁紧机构中涨紧套20、下定位套19以及压紧圈21对电机组件的转子6锁紧固定，从而达到传递扭矩的作用；提高转台主轴2的转速和旋转平稳性，保证转台主轴2的旋转稳定可靠；另外，所述电机组件的转子6通过锁紧机构与转台主轴2锁紧固定连接，避免了在转台主轴2上打孔用螺栓安装转子6，从而保证了转台主轴2 轴径的一致性，易于加工和装配且提高了转台主轴2的连接刚性和精度稳定性。优选的，所述下定位套19与转台主轴2之间安装有密封圈。

进一步的，在本实用新型中，所述流体循环回路包括，径向开设于工作台箱体1内的流体输入管路1-1、流体输出管路1-2，以及周向开设于定子5 圆周面上的螺旋槽5-1，并且所述输入管路1-1、螺旋槽5-1，以及流体输出管路1-2相连通，为电机冷却工作做准备；使用过程中，将冷却液通过流体输入管路1-1输入流向螺旋槽5-1的输入口，冷却液沿着螺旋槽5-1流经电机组件中定子5的圆周面带走电机工作产生的大部分热量，最后携带热量的冷却液从螺旋槽5-1的输出口，流入流体输出管路1-2排出直驱转台装置外，为电机冷却形成冷却液流体循环回路，实现直驱转台内电机的冷却降温工作，从而保证电机组件的工作效能，进而保证了转台的转速和稳定性，以及转台运动精度。另外，电机组件不易损坏，延长了直驱转台的使用寿命。

在本实用新型中，如图3和图4所示，所述直驱转台还包括，用于轴承加注润滑脂的润滑脂注油路；所述润滑脂注油路包括开设于开设于转台主轴 2上的第一润滑脂注油路，以及开设于下轴承套7上的第二润滑脂注油路。如图3所示，所述第一润滑脂注油路包括开设于转台主轴2上的第一油孔3-1 和第一压注油杯3-2，所述第一油孔3-1与第一圆锥滚子轴承4相连通，所述第一压注油杯3-2位于第一油孔3-1的上方且相连通，所述第一压注油杯3-2内安装有相匹配的密封垫片3-3和密封堵头3-4，当轴承润滑脂通过第一润滑脂注油路加注结束后，采用密封垫片3-3和密封堵头3-4对第一压注油杯3-2封堵，避免油脂流出，避免灰尘落入轴承内。

如图4所示，所述第二润滑脂注油路包括开设于下轴承套7上的第二油孔7-1和第二压注油杯7-2，所述第二油孔7-1与第二圆锥滚子轴承8相连通，所述第二油孔7-1与第二压注油杯7-2相连通。

在本实施例中，开设于开设于转台主轴2上的第一润滑脂注油路，以及开设于下轴承套7上的第二润滑脂注油路，解决了轴承润滑的问题，确保转台主轴2的平稳运转，同时减小了圆锥滚子轴承的磨损，延长了圆锥滚子轴承的使用寿命。

优选的，所述转台主轴2的上端面安装有用于安装齿坯的滚齿夹具29，可根据不同的工件更换夹具，扩大了本实用新型转台装置的加工适用范围。

优选的，所述转台主轴2的下端通过油缸法兰26连接有夹紧油缸28，所述油缸法兰26与夹紧油缸28相配合，用于工件的夹紧和放松。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种数控滚齿机直驱转台，其特征在于，包括工作台箱体(1)，所述工作台箱体(1)内安装有可旋转的转台主轴(2)，所述工作台箱体(1)内上下两端分别安装有上轴承套(3)和下轴承套(7)，所述上轴承套(3)内安装有第一圆锥滚子轴承(4)，所述下轴承套(7)内安装有第二圆锥滚子轴承(8)，所述上轴承套(3)和下轴承套(7)之间轴向安装有电机组件，所述电机组件的定子(5)与上轴承套(3)通过螺钉相连接，所述定子(5)的内侧配合安装有电机组件的转子(6)，所述转子(6)与转台主轴(2)通过锁紧机构相连接；所述工作台箱体(1)内开设有用于电机冷却的流体循环回路；所述下轴承套(7)下端安装有用于调整轴承负荷和主轴回转精度的轴承压套(9)，且所述轴承压套(9)的内孔与转台主轴(2)的下端套合，所述轴承压套(9)上安装有开放式高精度圆光栅装置；所述下轴承套(7)通过螺钉与工作台箱体(1)的下端面相连接。

2.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述圆光栅装置包括，安装于轴承压套(9)外圈的光栅环(10)以及设置于光栅环(10)一侧的读数头(11)，所述读数头(11)通过安装块(12)安装于光栅环(10)一侧，且光栅环(10)与读数头(11)之间留有间隙；所述安装块(12)通过螺钉安装于下轴承套(7)的下方。

3.根据权利要求1或2所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述轴承压套(9)与第二圆锥滚子轴承(8)之间设置有调整垫片(22)。

4.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述下轴承套(7)的下端由内向外依次安装有固定套(23)和密封盖(24)，所述固定套(23)通过螺钉安装于下轴承套(7)的下端，所述密封盖(24)的下端面通过螺钉周向安装有第二迷宫密封隔圈(27)；所述轴承压套(9)的下端通过过渡法兰(25)连接有油缸法兰(26)，所述过渡法兰(25)通过紧定螺钉安装于轴承压套(9)的下端，所述过渡法兰(25)的圆周面安装有回转密封圈，所述回转密封圈与密封盖(24)的内壁相配合密封连接，所述密封盖(24)下端面通过第二迷宫密封隔圈(27)与油缸法兰(26)相配合密封连接，构成工作台箱体(1)下端迷宫和骨架油封的双重密封结构。

5.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述上轴承套(3)的上端安装有第一迷宫密封隔圈(13)和防尘盖(15)，所述第一迷宫密封隔圈(13)内安装有第一回转密封圈(14)，构成工作台箱体(1)上端与转台主轴(2)之间迷宫和骨架油封的双重密封结构。

6.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述锁紧机构包括，安装于所述转子(6)和转台主轴(2)之间的上定位套(18)和下定位套(19)，所述下定位套(19)的内侧开设有容置腔体，且容置腔体内安装有涨紧套(20)，所述涨紧套(20)通过压紧圈(21)安装于下定位套(19)内，所述压紧圈(21)通过螺钉固定于下定位套(19)的下端面。

7.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述流体循环回路包括，径向开设于工作台箱体(1)内的流体输入管路(1-1)、流体输出管路(1-2)，以及周向开设于定子(5)圆周面上的螺旋槽(5-1)，并且所述输入管路(1-1)、螺旋槽(5-1)，以及流体输出管路(1-2)相连通。

8.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述直驱转台还包括，用于轴承加注润滑脂的润滑脂注油路；所述润滑脂注油路包括开设于转台主轴(2)上端的第一润滑脂注油路，以及开设于下轴承套(7) 上的第二润滑脂注油路；所述第一润滑脂注油路包括开设于转台主轴(2)上的第一油孔(3-1)和第一压注油杯(3-2)，所述第一油孔(3-1)与第一圆锥滚子轴承(4)相连通；所述第二润滑脂注油路包括开设于下轴承套(7)上的第二油孔(7-1)和第二压注油杯(7-2)，所述第二油孔(7-1)与第二圆锥滚子轴承(8)相连通，所述第二油孔(7-1)与第二压注油杯(7-2)相连通。

9.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述转台主轴(2)的上端面安装有用于安装齿坯的滚齿夹具(29)。

10.根据权利要求1所述的数控滚齿机直驱转台，其特征在于，所述转台主轴(2)的下端通过油缸法兰(26)连接有夹紧油缸(28)，所述油缸法兰(26)与夹紧油缸(28)相配合。

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