專利名稱：大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的制作方法
大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機床制造領(lǐng)域，特別是涉及一種大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。
技術(shù)背景
數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺是立式車床、銑床、加工中心、數(shù)控插齒機等多種機床的核心部 件，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的運動精度、承載能力、應對沖擊力的能力等要素關(guān)系到整臺機床的生 產(chǎn)加工能力和效率。大型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的當前應用狀況尚不理想。
目前，大型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的驅(qū)動方式主要是伺服電機。大型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的 傳動方式有蝸輪副傳動和齒輪副傳動等。實踐證明，蝸輪副傳動能提供較高的傳動精度并 具有較高的傳動平穩(wěn)性，但受機械加工、裝配調(diào)試等多種不確定性因素影響，大型數(shù)控回轉(zhuǎn) 工作臺的蝸輪副傳動過程不可避免的存在傳動間隙，繼而影響傳動精度。大多數(shù)大型數(shù) 控回轉(zhuǎn)工作臺的工作臺底座對回轉(zhuǎn)主軸的支撐方式為靜壓支撐、YRT三排圓柱滾子軸承支 撐或以特制材料作為接觸材料的普通摩擦支撐等；靜壓支撐雖然支撐剛度較好，但在偏載 力尤其是偏載沖擊力作用下工作臺臺面端跳精度較差；YRT三排圓柱滾子軸承定位精度恒 定，但目前大型YRT三排圓柱滾子軸承的運轉(zhuǎn)精度尚不理想，在應對重載沖擊力等方面也 存在風險，甚至會影響軸承壽命；以特制材料作為接觸材料的普通摩擦支撐方式在運轉(zhuǎn)精 度、傳動平穩(wěn)性方面具有很大局限性，在偏置重載沖擊力作用下各方面精度更受到嚴重挑 戰(zhàn)。因此，發(fā)明一種能夠應對偏置重載沖擊力的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺迫在眉睫。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種雙伺服電機帶動雙蝸輪副 實施驅(qū)動、YRT三排圓柱滾子軸承與靜壓組合實施支撐的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。
本發(fā)明的目的是解決大型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺由于回轉(zhuǎn)定位精度不足、回轉(zhuǎn)工作臺臺 面端跳難以滿足精度要求、承載之工件的偏心受到限制、不能承受大沖擊力等原因而無法 應對各種復雜切削加工需求的問題，而提供了一種雙伺服電機帶動雙蝸輪副實施驅(qū)動、YRT 三排圓柱滾子軸承與靜壓組合實施支撐的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是大型精密數(shù)控 回轉(zhuǎn)工作臺，包括工作臺底座、工作臺主軸、安裝在工作臺底座兩側(cè)內(nèi)的蝸桿蝸輪以及與工 作臺底座一側(cè)內(nèi)蝸桿連接的減速機和伺服電機，其特征在于所述工作臺底座另一側(cè)內(nèi)的 蝸桿通過聯(lián)軸節(jié)連接有減速機和伺服電機，以形成為工作臺底座提供輔助驅(qū)動力矩或阻力 矩的從動蝸輪副；所述工作臺底座外圓周上安裝有多個靜壓支撐墊，所述工作臺主軸下端 面與靜壓支撐墊設有間隙，所述工作臺主軸與工作臺底座之間安裝有三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸 承，三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承內(nèi)圈安裝有鋼柵尺。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案所述工作臺底座外圓周上陣列安裝有十二個靜壓支撐墊。
所述靜壓支撐墊的中心制有凹槽。
所述工作臺底座外圓周上還設有密封環(huán)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，即在工作臺底 座另一側(cè)安裝從動伺服電機以及在工作臺底座外圓周上陣列安裝有多個靜壓支撐墊，通過 從動伺服電機按照一定規(guī)律旋轉(zhuǎn)，使得從動蝸桿給與一定的輔助驅(qū)動力矩或阻力，從而使 得當需要共同驅(qū)動時提供輔助驅(qū)動力矩，當正常運轉(zhuǎn)時需要消除傳動間隙時用于消除主驅(qū) 動蝸桿與主動蝸輪之間的間隙，這樣不僅可解決了回轉(zhuǎn)定位精度不足、回轉(zhuǎn)工作臺臺面端 跳難以滿足精度要求，承載之工件的偏心受到限制、不能承受大沖擊力等問題；還可大幅度 提高回轉(zhuǎn)工作臺的傳動平穩(wěn)性，延長軸承的使用壽命。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視旋轉(zhuǎn)90°結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明靜壓支撐墊的布局結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、工作臺主軸；2、密封環(huán)；3、靜壓支撐墊；3-1、凹槽；4、YRT三排圓 柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承；5、工作臺底座；6、主動蝸輪；7、主驅(qū)動伺服電機；8、主驅(qū)動減速 機；9、減速機調(diào)整墊圈；10、主驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)；11、主驅(qū)動蝸桿支撐架；12、主驅(qū)動蝸桿； 13、主驅(qū)動滾針軸承；14、主驅(qū)動軸承支撐套；15、主驅(qū)動推力軸承，16、從動伺服電機； 17、從動減速機；18、從動蝸輪；19、從動聯(lián)軸節(jié)；20、從動蝸桿；21、從動蝸桿支撐架； 22、從動軸承支撐套；23、從動蝸桿滾針軸承；24、從動推力軸承；25、鋼柵尺。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下請參閱圖1-圖3，大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，包括工作臺底座5和工作臺主軸1，安裝 在工作臺底座兩側(cè)內(nèi)的蝸桿蝸輪以及與工作臺底座一側(cè)內(nèi)蝸桿連接的減速機和伺服電機。 YRT三排圓柱滾子軸承4的外圈安裝在工作臺底座上，工作臺主軸安裝在YRT三排圓柱滾 子軸承4的內(nèi)圈上，工作臺主軸可以旋轉(zhuǎn)。主驅(qū)動伺服電機7與主驅(qū)動減速機8連接，主驅(qū) 動減速機輸出端與主驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)10連接，主驅(qū)動減速機通過減速機調(diào)整墊9與工作臺底座 連接，主驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)與主驅(qū)動蝸桿12連接。主驅(qū)動蝸桿滾針軸承13、主驅(qū)動軸承支撐套14 和主驅(qū)動推力軸承15安裝在主驅(qū)動蝸桿支撐架11上，主驅(qū)動蝸桿支撐架固定在工作臺底 座上，主驅(qū)動蝸桿與主動蝸輪6組成蝸輪副。所述三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承4的內(nèi)圈安裝有 鋼柵尺25。
所述工作臺底座另一側(cè)內(nèi)的蝸桿通過聯(lián)軸節(jié)連接有減速機和伺服電機，即從動伺 服電機16與從動減速機17連接，從動減速機輸出端與從動聯(lián)軸節(jié)19連接，從動減速機通 過減速機調(diào)整墊9與工作臺底座5連接，從動聯(lián)軸節(jié)與從動蝸桿20連接。從動蝸桿滾針軸 承^、從動軸承支撐套22和從動推力軸承M安裝在從動蝸桿支撐架21上，從動蝸桿支撐 架固定在工作臺底座上。從動蝸桿與從動蝸輪18組成蝸輪副，以構(gòu)成為工作臺底座提供阻 力矩的從動蝸輪副。從動蝸桿與從動蝸輪組成蝸輪副，從動伺服電機按照一定規(guī)律旋轉(zhuǎn)， 使得從動蝸桿給與從動蝸輪一定的輔助驅(qū)動力矩或阻力矩，使得當需要共同驅(qū)動時提供輔助驅(qū)動力矩，當正常運轉(zhuǎn)時需要消除傳動間隙時用于消除主驅(qū)動蝸桿與主動蝸輪之間的間 隙，進而提高工作臺主軸的回轉(zhuǎn)定位精度。
為了保護YRT三排圓柱滾子軸承4，同時也為了加強工作臺主軸的穩(wěn)定性，在工作 臺底座的外圍圓周陣列安裝了多個靜壓支撐墊3，本實施例中，工作臺底座外圓周上安裝有 十二個靜壓支撐墊3。所述靜壓支撐墊的中心制有凹槽3-1，該凹槽中充有恒定流量的潤 滑油，以支撐工作臺主軸1的下端面。所述工作臺主軸下端面與靜壓支撐墊3之間設有一 間隙。為了防止?jié)櫥屯庖?，在工作臺底座外圓周上還設有密封環(huán)2。工作時，往凹槽中注 入潤滑油，即便在工作臺承受重載、偏置沖擊力時，使其與工作臺主軸下端面間產(chǎn)生恒定間 隙，增強工作臺主軸的承載能力，并且油膜無摩擦，不會過于增大旋轉(zhuǎn)力矩。
開始運動時，主驅(qū)動伺服電機7帶動主驅(qū)動減速機8內(nèi)部的齒輪旋轉(zhuǎn)，同時帶動主 驅(qū)動蝸桿12旋轉(zhuǎn)，主驅(qū)動蝸桿12帶動主動蝸輪6旋轉(zhuǎn)。從動伺服電機16與主驅(qū)動伺服電 機7同步轉(zhuǎn)動并帶動從動減速機17內(nèi)部的齒輪旋轉(zhuǎn)，同時帶動從動蝸桿20旋轉(zhuǎn)，由于從動 伺服電機按照一定規(guī)律旋轉(zhuǎn)，使得從動蝸桿給與主動蝸輪6 —定的阻力，由于主驅(qū)動力矩 大于阻力矩，使主動蝸輪6按設定的方向和速率旋轉(zhuǎn)。從而消除主驅(qū)動蝸桿與蝸輪之間的 間隙，提高工作臺主軸的回轉(zhuǎn)定位精度。
權(quán)利要求
1.一種大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，包括工作臺底座、工作臺主軸、安裝在工作臺底座兩 側(cè)內(nèi)的蝸桿蝸輪以及與工作臺底座一側(cè)內(nèi)蝸桿連接的減速機和伺服電機，其特征在于所 述工作臺底座另一側(cè)內(nèi)的蝸桿通過聯(lián)軸節(jié)連接有減速機和伺服電機，以形成為工作臺底座 提供輔助驅(qū)動力矩或阻力矩的從動蝸輪副；所述工作臺底座外圓周上安裝有多個靜壓支撐 墊，所述工作臺主軸下端面與靜壓支撐墊設有間隙，所述工作臺主軸與工作臺底座之間安 裝有三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承，三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承內(nèi)圈安裝有鋼柵尺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述工作臺底座外 圓周上陣列安裝有十二個靜壓支撐墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述靜壓支撐 墊的中心制有凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述工作臺底座外 圓周上還設有密封環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，包括工作臺底座、工作臺主軸、安裝在工作臺底座兩側(cè)內(nèi)的蝸桿蝸輪以及與工作臺底座一側(cè)內(nèi)蝸桿連接的減速機和伺服電機，特征是工作臺底座另一側(cè)內(nèi)的蝸桿通過聯(lián)軸節(jié)連接有減速機和伺服電機以形成為工作臺底座提供阻力矩的從動蝸輪副；工作臺底座外圓周上安裝有多個靜壓支撐墊，工作臺主軸下端面與靜壓支撐墊設有間隙，工作臺主軸與工作臺底座之間安裝有三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承，三排圓柱滾子轉(zhuǎn)臺軸承內(nèi)圈安裝有鋼柵尺。優(yōu)點是解決了回轉(zhuǎn)定位精度不足、回轉(zhuǎn)工作臺臺面端跳難以滿足精度要求，承載之工件的偏心受到限制、不能承受大沖擊力等問題；大幅度提高回轉(zhuǎn)工作臺的傳動平穩(wěn)性，延長軸承使用壽命。
文檔編號B23Q5/34GK102029530SQ20101055968
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者任順坤, 劉福聰, 吳文仲, 李宏輝, 王景召, 王秀梅, 袁自強 申請人:天津第一機床總廠