CN216990831U - 一种五轴数控转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种五轴数控转台，属于机械技术领域。它解决了现有五轴数控转台的制动盘使用寿命短等技术问题。本五轴数控转台，包括基座、固定在基座上的第四轴和摇摆架，第四轴和摇摆架之间设有第五轴，第五轴包括五轴机壳和转动连接在五轴机壳内的五轴芯轴，五轴芯轴的下端固定有制动盘，五轴机壳内设有与制动盘的上侧面正对的制动面，五轴机壳上位于刹车片的下侧面设有能将制动盘压紧在制动面上的制动活塞，制动活塞和五轴机壳之间设有能使得位于制动位置的制动活塞复位至与制动盘分离的位置的复位弹片。本实用新型具有提高制动盘的使用寿命的优点。

Description

一种五轴数控转台

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种五轴数控转台。

背景技术

五轴数控转台是数控转台的一种，属于机床加工的常用部件。工件固定在第五轴的五轴台面上，通过五轴台面的转动及摆动的组合来满足加工要求。

工件在加工过程中需要保持固定，因此第五轴就需要对应的制动结构来保证工件的固定，目前的制动结构普遍采用活塞压紧两个制动盘来实现，例如中国专利文献公开的凸轮式五轴转台结构【申请号201922433520.2】，该种方式虽然能实现制动，但是该结构中需要采用两片制动盘，导致整体结构更复杂，成本更高；同时制动盘通过气压驱动的活塞实现制动，制动时两片活塞均产生形变，制动完成后，制动活塞需要先将气压腔中的压缩气体排出，再在制动盘的弹性形变力的作用下复位，由于制动活塞的气压腔需要密封，因此制动活塞的侧壁和五轴机壳之间会有摩擦力，也就是制动活塞复位时会有一定阻力，制动盘的弹性形变力与阻力平衡后制动活塞无法继续移动，也就是此时制动盘与制动活塞处于贴靠状态，随着五轴芯轴转动制动盘与制动活塞之间的摩擦会产生阻力，影响五轴芯轴的转动，同时制动盘此时依然会处于形变状态，长时间保持形变状态后制动盘会产生永久形变，制动盘的弹性形变力则会越来越小，最终会无法使得制动活塞复位，因此需要维护更换制动盘，使用成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种五轴数控转台，本实用新型解决的技术问题是提高制动盘的使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种五轴数控转台，包括基座、固定在基座上的第四轴和摇摆架，所述第四轴和摇摆架之间设有第五轴，所述第五轴包括五轴机壳和转动连接在五轴机壳内的五轴芯轴，所述五轴芯轴的下端固定有制动盘，其特征在于，所述五轴机壳内设有与制动盘的上侧面正对的制动面，所述五轴机壳上位于刹车片的下侧面设有能将制动盘压紧在制动面上的制动活塞，所述制动活塞和五轴机壳之间设有能使得位于制动位置的制动活塞复位至与制动盘分离的位置的复位弹片。

五轴芯轴转动时，制动盘和制动面之间具有间隙；五轴芯轴需要固定时，制动活塞在压力的作用下向上移将制动盘压紧在制动面上，从而将五轴芯轴固定，在五轴芯轴需要转动后，将作用在制动活塞上的压力卸掉，在复位弹片的作用下制动活塞复位与制动盘分离，此时制动盘在未受力的情况下回弹至与制动面分离的平板状，五轴芯轴恢复自由转动；制动盘直接与位于五轴机壳上的制动面接触实现制动，结构更简单，成本更低；通过复位弹片将制动活塞复位，响应速度快，同时复位后的制动活塞会与制动盘分离，不会产生阻力影响五轴芯轴转动；另外制动盘也能恢复至平板状，在长时间使用后不会出现永久形变，提高了制动盘的使用寿命，能在不需要刹车时始终与制动面之间具有间隙，无需更换。

在上述的五轴数控转台中，所述复位弹片上设有至少两个用于与五轴机壳固定的固定孔一，所述复位弹片上位于两个固定孔一之间的一段为弹性复位段，所述弹性复位段的中部开设有用于与制动活塞固定连接的固定孔二。制动活塞向上移动压紧制动盘时复位弹片的弹性复位段中部向上形变，此时作用在制动活塞向上的压力大于弹性复位段的弹性形变力，制动活塞上的压力卸掉后，在弹性复位段的弹性形变力的作用下制动活塞能迅速向下移动并与制动盘分离，制动盘则能第一时间与制动面分离，使得五轴芯轴能自由转动。

作为优选，在上述的五轴数控转台中，所述复位弹片上设有三个固定孔一和三个固定孔二，三个所述固定孔一呈圆周阵列分布，三个所述固定孔二呈圆周阵列分布，三个所述固定孔一和三个所述固定孔二交错设置。

在上述的五轴数控转台中，所述五轴机壳的底部固定有底板，所述底板上设有活塞槽，所述制动活塞位于活塞槽内，所述活塞槽的底面开设有与固定孔一对齐的螺纹孔一，所述活塞槽的底面开设有与固定孔二对齐的让位孔一；所述活塞的底面开设有与固定孔一对齐的让位孔二，所述活塞的底面开设有与固定孔二对齐的螺纹孔二。通过该结构实现复位弹片与制动活塞下侧面以及活塞槽的底面贴合，实现紧凑安装。

在上述的五轴数控转台中，所述五轴机壳上位于底部的内侧壁上开设有进气环槽，所述底板上设有内圆环和外圆环，内圆环和外圆环之间形成活塞槽，所述外圆环与五轴机壳的内侧壁密封贴靠，所述外圆环上开设有若干气孔，所述气孔与进气环槽连通，所述制动活塞的底部靠外边沿设有让位倒角，所述让位倒角和外圆环之间形成压力腔，所述气孔与压力腔连通。气泵与进气环槽连通，外圆环和五轴机壳之间设有两个密封圈三，进气环槽位于两个密封圈三之间，需要刹车制动时，气泵充气，通过进气环槽后再通过气孔进入压力腔内，使得压力腔内气压增大，从而推动制动活塞向上移动将制动盘压紧在制动面上实现制动。

与现有技术相比，本五轴数控转台具有提高制动盘的使用寿命的优点。

附图说明

图1是五轴数控转台的立体结构示意图。

图2是五轴数控转台的俯视结构示意图。

图3是图2中沿A-A的剖视结构示意图。

图4是图2中沿B-B的剖视结构示意图。

图5是图3中A部的放大结构示意图。

图6是图3中B部的放大结构示意图。

图7是五轴机壳与蜗杆的位置关系示意图。

图8是输入齿、传动齿和输出齿位于安装槽中的位置关系示意图。

图9是底板的立体结构示意图。

图10是制动活塞的立体结构示意图。

图11是复位弹片的俯视结构示意图。

图中，1、基座；11、摇摆架；12、旋转轴；13、轴承；14、定位环；15、连接板；2、第四轴；21、四轴机壳；22、四轴芯轴；221、通气盲孔；222、出气孔；223、密封圈二；3、第五轴；31、五轴机壳；32、制动面；33、进气环槽；34、贯通孔；341、进气段；342、连通段；35、加油孔；36、安装槽；37、密封槽；38、底板；381、活塞槽；382、螺纹孔一；383、让位孔一；384、内圆环；385、外圆环；386、气孔；387、压力腔；4、五轴电机；41、输入齿；42、传动齿；5、五轴芯轴；51、涡轮；52、蜗杆；521、过油间隙；53、输出齿；54、五轴台面；6、制动盘；61、制动活塞；611、让位孔二；612、螺纹孔二；613、让位倒角；7、复位弹片；71、固定孔一；72、弹性复位段；73、固定孔二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图11所示，五轴数控转台包括基座1、固定在基座1上的第四轴2和摇摆架11，第四轴2和摇摆架11之间设有第五轴3，第五轴3包括五轴机壳31、五轴电机4、转动连接在五轴机壳31内的五轴芯轴5和固定在五轴芯轴5上端的五轴台面54，五轴芯轴5上套设固定有涡轮51，五轴机壳31内转动连接有蜗杆52，涡轮51和蜗杆52啮合带动五轴芯轴5转动，第四轴2包括四轴机壳21和四轴芯轴22，四轴机壳21上开设有用于加注润滑油的加注孔，五轴机壳31的一侧与四轴芯轴22固定连接，摇摆架11上转动连接旋转轴12，旋转轴12呈圆筒状，五轴电机4固定在旋转轴12内，旋转轴12和摇摆架11之间通过轴承13连接，摇摆架11上固定有将轴承13固定的定位环14，五轴机壳31的另一侧与旋转轴12固定连接，五轴电机4能驱动蜗杆52转动。四轴芯轴22转动带动第五轴3摆动，五轴芯轴5转动五轴台面54转动，实现工件的摆动和旋转动作。

五轴芯轴5的下端固定有制动盘6，五轴机壳31内设有与制动盘6的上侧面正对的制动面32，五轴机壳31上位于刹车片的下侧面设有能将制动盘6压紧在制动面32上的制动活塞61，制动活塞61和五轴机壳31之间设有能使得位于制动位置的制动活塞61复位至与制动盘6分离的位置的复位弹片7。

复位弹片7上设有至少两个用于与五轴机壳31固定的固定孔一71，复位弹片7上位于两个固定孔一71之间的一段为弹性复位段72，弹性复位段72的中部开设有用于与制动活塞61固定连接的固定孔二73。作为优选，复位弹片7上设有三个固定孔一71和三个固定孔二73，三个固定孔一71呈圆周阵列分布，三个固定孔二73呈圆周阵列分布，三个固定孔一71和三个所述固定孔二73交错设置。五轴机壳31的底部固定有底板38，底板38上设有活塞槽381，制动活塞61位于活塞槽381内，活塞槽381的底面开设有与固定孔一71对齐的螺纹孔一382，活塞槽381的底面开设有与固定孔二73对齐的让位孔一383；活塞的底面开设有与固定孔一71对齐的让位孔二611，活塞的底面开设有与固定孔二73对齐的螺纹孔二612。

五轴机壳31上位于底部的内侧壁上开设有进气环槽33，底板38上设有内圆环384和外圆环385，内圆环384和外圆环385之间形成活塞槽381，外圆环385与五轴机壳31的内侧壁密封贴靠，外圆环385上开设有若干气孔386，气孔386与进气环槽33连通，制动活塞61的底部靠外边沿设有让位倒角613，让位倒角613和外圆环385之间形成压力腔387，气孔386与压力腔387连通。气泵与进气环槽33连通，外圆环385和五轴机壳31之间设有两个密封圈三，进气环槽33位于两个密封圈三之间，需要刹车制动时，气泵充气，通过进气环槽33后再通过气孔386进入压力腔387内，使得压力腔387内气压增大，从而推动制动活塞61向上移动将制动盘6压紧在制动面32上实现制动。

五轴芯轴5转动时，制动盘6和制动面32之间具有间隙；五轴芯轴5需要固定时，制动活塞61在压力的作用下向上移将制动盘6压紧在制动面32上，从而将五轴芯轴5固定，在五轴芯轴5需要转动后，将作用在制动活塞61上的压力卸掉，在复位弹片7的作用下制动活塞61复位与制动盘6分离，此时制动盘6在未受力的情况下回弹至与制动面32分离的平板状，五轴芯轴5恢复自由转动。

五轴机壳31的一侧开设有贯通孔34，贯通孔34包括位于内侧的进气段341和位于外侧的连通段342，进气段341的直径小于连通段342的直径，四轴芯轴22的一端沿轴向开设有通气盲孔221，贯通孔34与通气盲孔221对齐连通，贯通孔34的中心线和通气盲孔221的中心线与四轴芯轴22的轴线共线。通气盲孔221的内壁上开设有出气孔222，出气孔222沿四轴芯轴22的径向开设且出气孔222朝上设置，出气孔222与四轴机壳21的内腔连通，四轴芯轴22和五轴机壳31之间还设有密封圈二223，贯通孔34的外孔口和通气盲孔221的外孔口位于密封圈二223的内侧。

通过贯通孔34、通气盲孔221及出气孔222的连通使得五轴机壳31的内腔与四轴机壳21的内腔连通，四轴机壳21的内腔通过加注孔与外界相通，在五轴机壳31的内腔温度升高导致气体膨胀后，气体通过贯通孔34、通气盲孔221及出气孔222排放至四轴机壳21内，再通过加注孔排放至外界，使得五轴机壳31内压力与外界始终相同，避免出现压力差，从而避免出现润滑油泄露的情况；同时上述结构使得五轴机壳31不直接与外界连通，在五轴机壳31摆动过程中能避免润滑油因摆动出现泄漏。

五轴机壳31和旋转轴12之间通过连接板15固定连接，五轴机壳31位于连接板15的一侧开设有安装槽36，五轴电机4的电机轴伸入安装槽36中，所述安装槽36上开设有连通孔，蜗杆52的一端穿过连通孔伸入安装槽36中，蜗杆52与连通孔之间具有过油间隙521，五轴电机4的电机轴位于蜗杆52的斜上方，五轴电机4的电机轴上固定有输入齿41，蜗杆52的一端固定有输出齿53，安装槽36内位于输入齿41和输出齿53之间还转动设有传动齿42，传动齿42分别与输入齿41和输出齿53啮合，输入齿41、传动齿42和输出齿53的直径逐渐增大，五轴机壳31上开设有加油孔35，加油孔35位于密封槽37的上方并与密封槽37连通，加油孔35与密封槽37连通，润滑油填充满过油间隙521完全隔绝了五轴机壳31内腔与外界的连通。

安装槽36呈三角形且边角为圆角，安装槽36的底面倾斜向下，输出齿53位于安装槽36靠下的底角处，输入齿41位于安装槽36靠上的底角处，传动齿42位于顶角处。五轴机壳31上环绕安装槽36开设有密封槽37，密封槽37内设有密封圈一，密封圈一与连接板15密封连接。五轴机壳31处于水平状态时润滑油集中在靠下的底角处，此时输出齿53浸没在润滑油中，当第五轴3向靠上的底角处时润滑油会流到靠上的底角处，输入齿41会浸没在润滑油中得到润滑，当第五轴3向反向转动时润滑油会流向顶角处，传动齿42会浸没在润滑油中得到润滑，通过该结构的安装槽36实现对输入齿41、输出齿53和传动齿42的润滑。

五轴电机4的五轴芯轴5上固定有蜗杆52啮合的涡轮51，使用时五轴机壳31内灌有润滑油，润滑油的液面淹没蜗杆52，通过过油间隙521在加注润滑油是使得五轴机壳31内的润滑油进入安装槽36中，对输入齿41、传动齿42和输出齿53进行润滑，同时由于仅过油间隙521连通，因此安装槽36中的润滑油和五轴机壳31内的润滑油为相互独立的，能避免安装槽36中齿轮传动产生的杂质微粒进入五轴机壳31内的润滑油中，避免涡轮51蜗杆52因齿轮传动产生的杂质微粒而出现磨损的情况。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种五轴数控转台，包括基座(1)、固定在基座(1)上的第四轴(2)和摇摆架(11)，所述第四轴(2)和摇摆架(11)之间设有第五轴(3)，所述第五轴(3)包括五轴机壳(31)和转动连接在五轴机壳(31)内的五轴芯轴(5)，所述五轴芯轴(5)的下端固定有制动盘(6)，其特征在于，所述五轴机壳(31)内设有与制动盘(6)的上侧面正对的制动面(32)，所述五轴机壳(31)上位于刹车片的下侧面设有能将制动盘(6)压紧在制动面(32)上的制动活塞(61)，所述制动活塞(61)和五轴机壳(31)之间设有能使得位于制动位置的制动活塞(61)复位至与制动盘(6)分离的位置的复位弹片(7)。

2.根据权利要求1所述的五轴数控转台，其特征在于，所述复位弹片(7)上设有至少两个用于与五轴机壳(31)固定的固定孔一(71)，所述复位弹片(7)上位于两个固定孔一(71)之间的一段为弹性复位段(72)，所述弹性复位段(72)的中部开设有用于与制动活塞(61)固定连接的固定孔二(73)。

3.根据权利要求2所述的五轴数控转台，其特征在于，所述复位弹片(7)上设有三个固定孔一(71)和三个固定孔二(73)，三个所述固定孔一(71)呈圆周阵列分布，三个所述固定孔二(73)呈圆周阵列分布，三个所述固定孔一(71)和三个所述固定孔二(73)交错设置。

4.根据权利要求1或2或3所述的五轴数控转台，其特征在于，所述五轴机壳(31)的底部固定有底板(38)，所述底板(38)上设有活塞槽(381)，所述制动活塞(61)位于活塞槽(381)内，所述活塞槽(381)的底面开设有与固定孔一(71)对齐的螺纹孔一(382)，所述活塞槽(381)的底面开设有与固定孔二(73)对齐的让位孔一(383)；所述活塞的底面开设有与固定孔一(71)对齐的让位孔二(611)，所述活塞的底面开设有与固定孔二(73)对齐的螺纹孔二(612)。

5.根据权利要求4所述的五轴数控转台，其特征在于，所述五轴机壳(31)上位于底部的内侧壁上开设有进气环槽(33)，所述底板(38)上设有内圆环(384)和外圆环(385)，内圆环(384)和外圆环(385)之间形成活塞槽(381)，所述外圆环(385)与五轴机壳(31)的内侧壁密封贴靠，所述外圆环(385)上开设有若干气孔(386)，所述气孔(386)与进气环槽(33)连通，所述制动活塞(61)的底部靠外边沿设有让位倒角(613)，所述让位倒角(613)和外圆环(385)之间形成压力腔(387)，所述气孔(386)与压力腔(387)连通。

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