專利名稱：回轉(zhuǎn)工作臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)類多工位機床使用的回轉(zhuǎn)工作臺，特別是一種可通過機械定位實現(xiàn)多工位回轉(zhuǎn)分度的工作臺。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)工作臺是回轉(zhuǎn)類多工位機床的分度裝置。工作時，工件通過夾具安裝在工作臺臺面上，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)分度定位，從而使機床各工位的加工部件高速、穩(wěn)定、準確地完成工件各個面的加工工序。工作臺回轉(zhuǎn)一周，即可完成工件在機床上的不同加工工序?；剞D(zhuǎn)工作臺的應(yīng)用，具有生產(chǎn)效率高、自動化程度高、節(jié)省裝卸時間、節(jié)省人工、占地面積小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)的機床和生產(chǎn)線。
目前，組合機床行業(yè)應(yīng)用最多的是AHY系列液壓回轉(zhuǎn)工作臺，一般由工作臺臺體、工作臺底座、主軸、離合器、齒輪、齒條、回轉(zhuǎn)用油缸、抬起油缸和臺體回轉(zhuǎn)分度定位部件組成。其中臺體回轉(zhuǎn)分度定位部件，由上、下齒盤構(gòu)成，上下齒盤分別設(shè)于工作臺臺體和工作臺底座之間。當抬起油缸驅(qū)動工作臺臺體抬起時，上下齒盤分離；此時主軸離合器嚙合，回轉(zhuǎn)用油缸帶動工作臺臺體轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)分度回轉(zhuǎn)。當工作臺臺體轉(zhuǎn)到一定位置時，工作臺臺體下行落下，離合器分離，上下齒盤嚙合準確定位并夾緊，齒條縮回復(fù)位。二個油缸的工作由液壓系統(tǒng)準確控制。
上述結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)工作臺，雖應(yīng)用廣泛，具有分度定位精度高、夾緊剛性好等優(yōu)點，但由于其采用上、下端面多齒盤進行分度定位，故在使用中存在有一系列的問題1、每次分度，工作臺臺體均需抬起，達到一定的高度后才能進行分度再落下定位，動作復(fù)雜，分度周期長(約需4---12秒)，可靠性差，有時會由于對齒而導(dǎo)致工作臺體不能落下。多齒盤頻繁受撞擊，齒圈不同部位嚙合不同步、不均勻，對多齒盤的定位精度、臺面平面度、臺面對底面的平行度及高度的穩(wěn)定性均產(chǎn)生損害，精度保持性差，并且由于臺體受夾具工件重量以及自重和撞擊作用容易變形，工作臺載重量受到很大限制。再者，工作臺體回轉(zhuǎn)時處于懸空狀態(tài)，轉(zhuǎn)動慣性嚴重影響回轉(zhuǎn)及定位元器件工作的可靠性。
2、油缸通過工作臺臺體夾緊多齒盤，工作臺臺體本身及上齒盤不可避免地產(chǎn)生變形，影響定位精度和夾緊鋼性的進一步提高。再者，齒盤制造、裝配工藝復(fù)雜、難度大，齒形一致性要求很高，精度很難保證。
近年來，雖對上述上、下端面齒盤分度定位的方式進行了一些改進，采取活動齒盤加內(nèi)、外齒盤共三只齒盤嚙合的方式進行分度定位，在某些方面解決和緩解了端面齒盤的一些不足，但由于其齒嚙合所帶來的問題仍不能完全解決，而且三只齒盤的加工、裝配要求高，精度很難保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無撞擊、分度時無需提升工作臺臺體的回轉(zhuǎn)工作臺。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，設(shè)有工作臺臺體和工作臺底座，其工作臺臺體與工作臺底座之間設(shè)有回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)由內(nèi)、外楔環(huán)、鋼球和壓板構(gòu)成，外楔環(huán)可隨臺體相對內(nèi)楔環(huán)及底座轉(zhuǎn)動，內(nèi)楔環(huán)的外周邊和外楔環(huán)的內(nèi)周邊上分別設(shè)有可相向?qū)系陌疾?，其凹槽?nèi)可放置鋼球，由壓板壓緊鋼球使得內(nèi)、外楔環(huán)相對定位。
其凹槽可為V型溝槽、也可為圓柱形凹槽或者球形凹槽。
壓板設(shè)于內(nèi)外楔環(huán)和鋼球的上部，壓板松開后、內(nèi)外楔環(huán)相對轉(zhuǎn)動時，鋼球可在凹槽內(nèi)上下運動。
鋼球活動地置放于保持架中，并通過保持架聯(lián)接在內(nèi)楔環(huán)上、或者外楔環(huán)上、或者壓板上。
鋼球與保持架之間設(shè)有可使鋼球在保持架內(nèi)任意滾動和上下運動的間隙，保持架既可以固定于內(nèi)楔環(huán)上，也可以固定于外楔環(huán)上或者壓板上。
工作臺底座上設(shè)有可使外楔環(huán)相對其圓周轉(zhuǎn)動的環(huán)形導(dǎo)軌。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是1、每次分度時，工作臺臺體不需要抬起落下，分度周期短(約為3---5秒)，工作臺臺體及定位機構(gòu)的精度均不受影響，精度保持性好，工作臺體不受撞擊，臺體工作面本身不承受夾緊力，臺體不易變形，載重量大。
2、零件加工難度和裝配難度小，整機縱向安裝尺寸小，可全部安裝在機床底座的上部，安裝、維修十分便利。機床底座側(cè)面也不需要開大窗口，大幅度提高了機床剛性及工藝性。
3、內(nèi)外楔環(huán)----鋼球定位機構(gòu)只限制了工作臺體的3個自由度，工作臺體主定位面的3個自由度由工作臺底座環(huán)形導(dǎo)軌面限制，內(nèi)外楔環(huán)的凹槽及鋼球只承受夾緊力及一部分切削力，不承受夾具、工件的重量以及工作臺體自重和撞擊力，大部分切削力作用于導(dǎo)軌面上，承載剛性比多齒盤高得多。鋼球在內(nèi)外楔環(huán)的凹槽內(nèi)靈活運動，可以完全消除鋼球與內(nèi)外楔環(huán)凹槽斜面之間的間隙，夾環(huán)受力變形后仍然可以通過鋼球?qū)A緊力均勻地施加在內(nèi)外環(huán)上，夾緊剛性較好，并且使用時間越長，鋼球與凹槽的接觸面積越大，接觸精度越好，雙楔環(huán)的精度保持性很好。
4、分度數(shù)可根據(jù)雙楔環(huán)上的溝槽數(shù)來任意確定，其靈活性較大，是齒盤分度所不能及的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的P向視圖(凹槽為V型溝槽)；圖3為圖1中的B-B旋轉(zhuǎn)剖視圖(凹槽為V型溝槽)；圖4為圖1中的C-C旋轉(zhuǎn)剖視圖(凹槽為V型溝槽)；圖5為球形凹槽15的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圓柱形凹槽16的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標號1-工作臺臺體，2-主軸，3-壓板，4-內(nèi)楔環(huán)，5-外楔環(huán)，6-鋼球，7-鋼球保持架，8-轉(zhuǎn)動齒輪，9-齒條(外接用于驅(qū)動工作臺體回轉(zhuǎn)運動的油缸)，10-端面齒輪離合器，11-工作臺底座，12-用于驅(qū)動壓板上下運動的夾緊油缸(油缸活塞)，13-機床底座，14-V型溝槽，15-球形凹槽，16-圓柱形凹槽。
具體實施方法下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的詳細描述本實施例以液壓驅(qū)動的TWB型回轉(zhuǎn)工作臺為例。主要由工作臺臺體1、工作臺底座11、主軸2、離合器10、轉(zhuǎn)動齒輪8、齒條9、液壓油缸和回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)組成。液壓油缸分有用于驅(qū)動壓板3和離合器10上下運動的夾緊油缸12和用于驅(qū)動齒條9前后運動的油缸(附圖中未畫出)，所有油缸都由液壓系統(tǒng)統(tǒng)一控制。附圖1中，用于驅(qū)動齒條9帶動工作臺回轉(zhuǎn)運動的油缸在另一剖面上，故附圖中未畫出。
工作臺臺體1固定于主軸2的端部，主軸2上設(shè)有端面齒輪離合器10，離合器10的上部與工作臺臺體1聯(lián)接，離合器10的下部與夾緊油缸的活塞12聯(lián)接。主軸2上還設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪8，轉(zhuǎn)動齒輪8與離合器10的下部通過雙平鍵聯(lián)接，齒輪8與齒條9嚙合，齒條9外接油缸(圖中未畫出)。齒條9由外接油缸驅(qū)動，帶動轉(zhuǎn)動齒輪8、再通過離合器10帶動工作臺體1轉(zhuǎn)動。
回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)設(shè)于工作臺臺體1與工作臺底座11之間，它由內(nèi)楔環(huán)4、外楔環(huán)5、鋼球6和壓板3構(gòu)成。內(nèi)楔環(huán)4固定在工作臺底座11上，外楔環(huán)5固定在工作臺臺體1上，壓板3設(shè)于工作臺臺體1的下側(cè)，壓板3與油缸活塞12固定聯(lián)接。
內(nèi)楔環(huán)4的外周邊和外楔環(huán)5的內(nèi)周邊上分別設(shè)有大小一致、分布均勻、數(shù)量相等的凹槽，其凹槽的形狀可為V型溝槽14(如圖2、圖3、圖4)，也可為球形凹槽15(如圖5)，或者為圓柱形凹槽16(如圖6)。
本實施例的凹槽以V型溝槽14為例。如圖1、圖2、圖3、圖4，每對內(nèi)外楔環(huán)4、5上的V型溝槽14可相向?qū)铣梢粋€錐體形溝槽，其錐體形溝槽內(nèi)可置放一個鋼球6。這樣，可使鋼球6在其錐體形溝槽14內(nèi)準確定位。
鋼球6可通過保持架7活動聯(lián)接于內(nèi)楔環(huán)4上。保持架7為一個設(shè)有若干個孔的環(huán)，相當于一個普通滾珠軸承中的鋼珠保持架，保持架7可固定于內(nèi)楔環(huán)4上。鋼球6置放于保持架7的孔中，鋼球6與保持架7的孔之間設(shè)有較大的活動間隙，使得鋼球6可在保持架7的孔中任意自由的滾動和上下運動，而又使鋼球6不至于從內(nèi)楔環(huán)4上脫落下來。
鋼球6也可通過保持架7活動地聯(lián)接于外楔環(huán)5上或者壓板3的下側(cè)。即，保持架7既可以固定于內(nèi)楔環(huán)4上，也可以固定于外楔環(huán)5上、或者固定于壓板3的下側(cè)，鋼球6和保持架7具體聯(lián)接于上述三個零件中的哪一個上，視具體情況而定，只要能夠使鋼球6自如地在凹槽14或凹槽15、16中上、下運動即可。
為了提高內(nèi)外楔環(huán)4、5相對運動的平穩(wěn)性和可靠性并提高回轉(zhuǎn)工作臺的剛性，工作臺底座11上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)軌，外楔環(huán)5可在其環(huán)形導(dǎo)軌上進行圓周運動。
分度定位機構(gòu)的工作原理是正常工作狀態(tài)時(即工作臺臺體定位狀態(tài)時)，內(nèi)外楔環(huán)4、5上的每對V型溝槽14兩兩相對合成一個錐體形溝槽，鋼球6置于錐體形溝槽內(nèi)，鋼球6由上側(cè)的壓板3壓緊在此錐形溝槽內(nèi)。當需要分度時，壓板3向上抬起松開，工作臺臺體1帶動外楔環(huán)5一起轉(zhuǎn)動，進行分度，鋼球6也向上松開升起；當工作臺臺體1轉(zhuǎn)動到下一個工位時，內(nèi)外楔環(huán)4、5上的V型溝槽14再次兩兩對合形成錐體形溝槽，鋼球6落下，壓板3壓緊，工作臺臺體1再次定位。以此往復(fù)。
離合器10用于控制工作臺臺體1的轉(zhuǎn)動及齒條9的復(fù)位，當離合器10閉合時，壓板3向上抬起松開，齒條9帶動工作臺臺體1轉(zhuǎn)動分度，鋼球6抬起；當離合器10打開時，壓板3向下壓緊鋼球6，工作臺臺體1定位，此時齒條9反向運動復(fù)位。
本回轉(zhuǎn)工作臺的工作原理是油缸活塞12的下腔進油—活塞12上行帶動壓板3向上抬起—鋼球6松開—內(nèi)楔環(huán)4和外楔環(huán)5脫離定位—鋼球6向上升起出離V型溝槽14—離合器10嚙合—外接油缸起動帶動齒條9運動—齒輪8帶動主軸2轉(zhuǎn)動—帶動工作臺臺體1和外楔環(huán)5轉(zhuǎn)動至下一工位—油缸12下腔回油—油缸活塞12下行—壓板3落下—將鋼球6回落并壓緊在內(nèi)外楔環(huán)4、5之間的V型溝槽14內(nèi)準確定位并夾緊工作臺體1—此時齒盤離合器10分離—齒條9縮回復(fù)位，完成一次分度定位。
本發(fā)明工作臺臺體1在任何工作狀態(tài)下，只有旋轉(zhuǎn)運動，而無上下運動，其工作臺臺體1的定位壓緊僅靠壓板3和鋼球6壓緊內(nèi)外楔環(huán)4、5而實現(xiàn)。而壓板3的上下運動幅度也相當小，只要能松開抬起鋼球6即可，所以整個工作臺的垂直安裝尺寸相當小，這樣，當回轉(zhuǎn)工作臺安裝在機床底座13上時，就可以整機安裝在機床底座13的上部，無需將部分工作臺裝置裝于機床底座13內(nèi)部，使得安裝、調(diào)試、維修非常方便。
本發(fā)明的回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)，除可用采用本實施例的液壓驅(qū)動外，也可采用氣動驅(qū)動和電動驅(qū)動的方式來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.回轉(zhuǎn)工作臺，設(shè)有工作臺臺體和工作臺底座，其工作臺臺體與工作臺底座之間設(shè)有回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)由內(nèi)、外楔環(huán)、鋼球和壓板構(gòu)成，外楔環(huán)可隨臺體相對內(nèi)楔環(huán)及底座轉(zhuǎn)動，內(nèi)楔環(huán)的外周邊和外楔環(huán)的內(nèi)周邊上分別設(shè)有可相向?qū)系陌疾?，其凹槽?nèi)可放置鋼球，由壓板壓緊鋼球使得內(nèi)、外楔環(huán)相對定位。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于其凹槽可為V型溝槽、也可為圓柱形凹槽或者球形凹槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于壓板設(shè)于內(nèi)外楔環(huán)和鋼球的上部，壓板松開后、內(nèi)外楔環(huán)相對轉(zhuǎn)動時，鋼球可在凹槽內(nèi)上下運動。
4.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于鋼球活動地置放于保持架中，并通過保持架聯(lián)接在內(nèi)楔環(huán)上、或者外楔環(huán)上、或者壓板上。
5.如權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于鋼球與保持架之間設(shè)有可使鋼球在保持架內(nèi)任意滾動和上下運動的間隙，保持架既可以固定于內(nèi)楔環(huán)上，也可以固定于外楔環(huán)上或者壓板上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于工作臺底座上設(shè)有可使外楔環(huán)相對其圓周轉(zhuǎn)動的環(huán)形導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)工作臺，其特征是，工作臺臺體與工作臺底座之間的回轉(zhuǎn)分度定位機構(gòu)由內(nèi)、外楔環(huán)、 鋼球和壓板構(gòu)成，內(nèi)楔環(huán)固定于底座上，外楔環(huán)可隨臺體相對內(nèi)楔環(huán)轉(zhuǎn)動，內(nèi)、外楔環(huán)上設(shè)有可置放鋼球的凹槽，內(nèi)、外楔環(huán)由壓板壓緊鋼球進行定位。其優(yōu)點是，每次分度時，工作臺臺體不需要抬起落下，臺體不受撞擊，臺面不易變形。零件加工難度和裝配難度小，整機縱向安裝尺寸小，可全部安裝在機床底座的上部，安裝、維修十分便利。分度數(shù)可根據(jù)雙楔環(huán)上的凹槽數(shù)來任意確定，其靈活性較大，是齒盤分度所不能及的。
文檔編號B23Q1/26GK1718368SQ20051009124
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者山崎好夫 申請人:株式會社山崎, 江蘇恒力組合機床有限公司