CN215903076U - 一种高精度数控行星架复合加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种高精度数控行星架复合加工机床，设置有床身，床身上设置有转台，转台上设置有工装夹具，床身顶端后侧安装有立板，立板上沿水平方向设置有横向滑轨，横向滑轨上分别设置有左滑板和右滑板，左滑板和右滑板上设置有与横向滑轨相配合的横向滑槽，横向滑轨与横向滑槽滑动配合连接，左滑板上设置有测量元件，右滑块上设置有主轴，主轴上可安装刀具夹或砂轮，本机床提高了定位精度和刚度，能达到更高的回转精度和偏心孔孔距精度，加工卡槽时，利用直线轴和旋转轴插补，即利用极坐标编程的方式进行卡槽加工，在一次装夹下可进行两种不同的加工方式，一方面减少了装夹次数和辅助时间，另一方面，提高了工件加工精度。

Description

一种高精度数控行星架复合加工机床

技术领域

本实用新型涉及一种加工机床，尤其涉及一种高精度数控行星架复合加工机床。

背景技术

行星架是RV减速器关键功能部件之一，如图1所示，行星架由输入盘101 和输出盘102组合而成，转臂的输出端借助于轴承安装在行星架输入盘101上，输出盘102是RV型传动机构与外界从动工作及相连接的构件，输出盘102与输入盘101相互连接成为一个整体而输出动力。输入盘101与输出盘102上均有轴承位安装部103、偏心孔104和卡槽105三部分，此三部分需要精密加工。目前，国内加工的方法，多采用进口设备，且需要二次装夹，先在高精度外圆磨床上加工轴承安装位103，然后在高精度坐标镗上加工偏心孔104和卡槽105 加工出来，此加工方式成本高，效率低，精度差。亟需设计一款新品种机床，实现一次装夹，完成对行星架偏心孔、卡槽和轴承位的高精密加工，降低成本、提高效率。

发明内容

为解决以上问题，本申请提供一种高精度数控行星架复合加工机床，旨在解决目前市场上多采用进口设备，且需要二次装夹造成成本高，效率低，精度差的问题。

本申请的实施例提供一种高精度数控行星架复合加工机床，设置有床身，床身上设置有转台，转台上设置有工装夹具，床身顶端后侧安装有立板，立板垂直于床身上表面，立板上沿水平方向设置有横向滑轨，横向滑轨上分别设置有左滑板和右滑板，左滑板和右滑板上设置有与横向滑轨相配合的横向滑槽，横向滑轨与横向滑槽滑动配合连接，左滑板上设置有测量元件，右滑块上设置有主轴，主轴上可安装刀具夹或砂轮，床身上设置有刀库，床身上至少设置有一个固定冷却水嘴。

在其中一实施例中，所述左滑板呈U字形，左滑板顶部设置有左滑板驱动电机，左滑板驱动电机与第一竖向滚珠丝杠相连，第一竖向滚珠丝杠上设置有左滑块，左滑块上设置有测量轴，测量轴底部设置有测量元件。

在其中一实施例中，所述右滑板上设置有平衡系统，平衡系统固定在右滑板上，一端与右滑块相连，可跟随右滑块上下移动起到平衡、稳定的作用。

在其中一实施例中，所述刀库呈圆形，刀具置于圆形外周边缘，圆形中间设置有支撑柱，支撑柱底部与床身相连，支撑柱底部设置有转动气缸可带动刀库转动，刀库上设置升降式封闭防护罩。

在其中一实施例中，所述床身上设置有修整器，修整器下方设有修整器驱动电机，修整器的修整端沿前后方向水平朝向立板。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型为一种高精度数控行星架复合加工机床，设置有床身，床身上设置有转台，转台上设置有工装夹具，床身顶端后侧安装有立板，立板垂直于床身上表面，立板上沿水平方向设置有横向滑轨，横向滑轨上分别设置有左滑板和右滑板，左滑板和右滑板上设置有与横向滑轨相配合的横向滑槽，横向滑轨与横向滑槽滑动配合连接，左滑板上设置有测量元件，右滑块上设置有主轴，主轴上可安装刀具夹或砂轮，床身上设置有刀库，床身上至少设置有一个固定冷却水嘴，本机床采用立式布局，工件放置在工装夹具的水平面上，找正精度高，立式布局为精密液体静压转台提供了充足的空间，工件在精密液体静压转台上安装提高了定位精度和刚度，比在外圆磨床上将工件悬臂安装在卧式主轴轴端精度要高，因此能达到更高的回转精度和偏心孔孔距精度，在加工三个偏心孔时，利用转台精密分度，有效避免了在坐标镗上加工时，两个直线轴插补定位，滚珠丝杠的反向间隙误差对工件加工精度的影响。在加工三个卡槽时，利用直线轴和旋转轴插补，即利用极坐标编程的方式，进行卡槽加工，在一次装夹下可进行两种不同的加工方式，一方面减少了装夹次数和辅助时间，另一方面，提高了工件加工精度。

附图说明

图1为背景技术中行星架的结构示意图；

图2为本实用新型正视图；

图3为本实用新型俯视图；

图中符号说明：

101.输入盘；102.输出盘；103.轴承位安装部；104.偏心孔；

105.卡槽；

1.床身；2.转台；3.工装夹具；4.工件；

5.立板；501.横向滑轨；

510.左滑板；511.左滑板驱动电机；512.第一竖向滚珠丝杠；513.左

滑块；514.测量轴；515.测量元件；

520.右滑板；521.右滑板驱动电机；522.第二竖向滚珠丝杠；523.右滑块；524.主轴；525.平衡系统；

6.刀库；601.支撑柱；602.防护罩；

7.修整器；701.修整器驱动电机。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图2、3所示，一种高精度数控行星架复合加工机床，设置有床身1，床身1上设置有转台2，转台2可以采用力矩电机直驱，编码器直接监测，能保证偏心孔的位置度和孔距的一致性精度，转台2为精密静压转台，精密静压转台的分度精度能达到1角秒，径向和轴向跳动都在1微米之内，因此能达到更高的回转精度和偏心孔孔距精度，该机床采用立式布局，为精密静压转台提供了充足的空间，转台2上设置有工装夹具3，工装夹具3夹住工件4安装在转台2上提高了定位精度和刚度，比在外圆磨床上将工件悬臂安装在卧式主轴轴端的定位精度高。

床身1顶端后侧安装有立板5，立板5垂直于床身1上表面，立板5上沿水平方向设置有横向滑轨501，横向滑轨501上分别设置有左滑板510和右滑板520，左滑板510和右滑板520上设置有与横向滑轨501相配合的横向滑槽，横向滑轨与横向滑槽滑动配合连接，该横向滑轨501和横向滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，也可以是常见的直线导轨，左滑板510 和右滑板520可沿横向滑轨501左右移动，在运行过程中起到支撑和导向的作用，横向滑轨501和横向滑槽可以为平行设置的两套。

左滑板510呈U字形，左滑板510顶部设置有左滑板驱动电机511，左滑板驱动电机511与第一竖向滚珠丝杠512相连，第一竖向滚珠丝杠512上设置有左滑块513，左滑块513上设置有测量轴514，左滑板驱动电机511驱动第一竖向滚珠丝杠512带动测量轴514上下移动并停止在合适位置，测量轴514底部设置有测量元件515，测量轴514底部的测量元件515对加工磨削完成后的工件4进行测量，工件4初始位置测量，采用工件4移动而测量元件515静止的方式进行测量，因为转台2的精度较高，测量精度更高，左滑板510两侧设置有滑轨，左滑块513两侧设置有滑槽，滑轨和滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，也可以是常见的直线导轨，左滑块513可在左滑板510上上下移动，在运行过程中起到支撑和导向的作用，左滑板驱动电机511 可以采用伺服电机，也可以采用其他的传动连接方式与第一竖向滚珠丝杠512 连接。

右滑板520顶部设置有右滑板驱动电机521，右滑板驱动电机521与第二竖向滚珠丝杠522相连，第二竖向滚珠丝杠522上设置有右滑块523，右滑块 523上设置有主轴524，右滑板驱动电机521驱动第二竖向滚珠丝杠522带动主轴524上下移动并停止在合适位置，主轴524底部设置有刀具夹或砂轮，主轴 524可带动刀具夹或砂轮进入并到达相应的加工工位或在相应工位沿竖向往复运动对工件4进行加工。右滑板520两侧设置有滑轨，右滑块523两侧设置有滑槽，滑轨和滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，也可以是常见的直线导轨，右滑块523可在右滑板520上上下移动，在运行过程中起到支撑和导向的作用。右滑板520上还设置有平衡系统525，平衡系统525 固定在右滑板520上一端与右滑块520相连，可跟随右滑块520上下移动起到平衡、稳定的作用。右滑板驱动电机521可以采用伺服电机，也可以采用其他的传动连接方式与第二竖向滚珠丝杠522连接。

床身1上设置有刀库6，刀库6呈圆形，刀具置于圆形外周边缘，圆形中间设置有支撑柱601，支撑柱601底部与床身1相连，支撑柱601可带动刀库6 转动，根据工艺要求刀库6中配置有轴承位磨削用砂轮刀柄、粗镗刀柄、精镗刀柄、卡槽加工刀柄，依据不同的工艺要求刀库6进行转动到设定位置，右滑板驱动电机521驱动第二竖向滚珠丝杠522带动主轴524上下移动，主轴524 上的刀具夹自动夹取刀具对待加工工件4进行加工。因为在磨削时，水雾较大，为避免水雾进入刀柄锥柄部，在刀库上设置升降式封闭防护罩602，有效的放置了磨削中的水雾对刀柄锥柄的影响。

床身1上设置有修整器7，修整器7下方设有修整器驱动电机701，所述修整器7的修整端沿前后方向水平朝向滑板，修整器驱动电机启动后，可驱动所述修整器7在所述床身1上前后向立板并停止在适宜位置，对砂轮进行修整。

床身1上设置有多个冷却水嘴(图中未示出)，冷却水嘴对不同的固定点进行定点、定量冷却，冷却效果相对于跟随主轴移动的单点冷却效果要好。

本实施例中高精度数控行星架复合加工机床开发布局合理、结构简单，取代目前分序加工用的进口磨床和进口坐标镗床加工行星架的方式，本机床共有 4个数控轴包括3个直线轴分别为立柱(X轴)、测量轴(W轴)、左滑板(W 轴)和1个回转轴为右滑板(Z轴)，X轴横向移动，W轴驱动测量杆垂直方向移动，Z轴驱动主轴垂直方向移动，在机床右侧布置刀库。

本机床采用立式布局，待加工工件4放置在工装夹具3的水平面上，加工前能方便找正工件，找正精度高，工件4的卡紧也非常得力，能够做到力量均匀，这也是精密加工所必需的条件。立式布局为精密液体静压转台提供了充足的空间，工件4在精密液体静压转台上安装提高了定位精度和刚度，比在外圆磨床上将工件悬臂安装在卧式主轴轴端精度要高，精密液体静压转台可以采用力矩电机直驱，编码器直接监测，因此能达到更高的回转精度和偏心孔孔距精度。

本机床在加工三个偏心孔时，利用转台精密分度，有效避免了在坐标镗上加工时，两个直线轴插补定位，滚珠丝杠的反向间隙误差对工件加工精度的影响。在加工三个卡槽时，利用直线轴和旋转轴插补，即利用极坐标编程的方式，进行卡槽加工，这是以往加工卡槽所没有使用过的加工方式。

本机床为一次装夹，进行镗削和磨削，即在一次装夹下可进行两种不同的加工方式。在床身1的右侧，配置了刀库7，根据工艺要求，分别安装：轴承位磨削用砂轮刀柄，粗镗刀柄，精镗刀柄，卡槽加工刀柄，一方面减少了装夹次数和辅助时间，另一方面，提高了工件加工精度。

由于以往加工行星架时需要采用两台进口设备，一台高精度外圆磨床一台坐标躺床，设备采购成本和维护成本均较高，采用本机床一台设备即可完成全序加工，且关键功能部件均为国产，成本较低。

Claims (5)

1.一种高精度数控行星架复合加工机床，设置有床身，床身上设置有转台，转台上设置有工装夹具，其特征在于床身顶端后侧安装有立板，立板垂直于床身上表面，立板上沿水平方向设置有横向滑轨，横向滑轨上分别设置有左滑板和右滑板，左滑板和右滑板上设置有与横向滑轨相配合的横向滑槽，横向滑轨与横向滑槽滑动配合连接，左滑板上设置有测量元件，右滑块上设置有主轴，主轴上可安装刀具夹或砂轮，床身上设置有刀库，床身上至少设置有一个固定冷却水嘴。

2.根据权利要求1所述的一种高精度数控行星架复合加工机床，其特征在于所述左滑板呈U字形，左滑板顶部设置有左滑板驱动电机，左滑板驱动电机与第一竖向滚珠丝杠相连，第一竖向滚珠丝杠上设置有左滑块，左滑块上设置有测量轴，测量轴底部设置有测量元件。

3.根据权利要求1所述的一种高精度数控行星架复合加工机床，其特征在于所述右滑板上设置有平衡系统，平衡系统固定在右滑板上，一端与右滑块相连，可跟随右滑块上下移动起到平衡、稳定的作用。

4.根据权利要求1所述的一种高精度数控行星架复合加工机床，其特征在于所述刀库呈圆形，刀具置于圆形外周边缘，圆形中间设置有支撑柱，支撑柱底部与床身相连，支撑柱底部设置有转动气缸可带动刀库转动，刀库上设置升降式封闭防护罩。

5.根据权利要求1所述的一种高精度数控行星架复合加工机床，其特征在于所述床身上设置有修整器，修整器下方设有修整器驱动电机，修整器的修整端沿前后方向水平朝向立板。

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