一種高精度立式工作臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度立式工作臺，包括底座、安裝在底座上的工作臺板、相互外嚙合的主動輪和從動輪，從動輪設在工作臺板的下方，且從動輪與工作臺板同軸固定連接；底座上設有向上凸起的圓凸臺，從動輪通過圓孔套裝圓凸臺上，并形成間隙配合；圓凸臺與從動輪配合的表面之間設有圓周靜壓油腔。采用上述技術方案，工作臺在上、下及徑向靜壓支承力的作用下形成了高剛性、高抗傾斜力矩的閉式靜壓支承；由于從動輪是在軸向、徑向均處于高壓油膜的支承下運動，具有了回轉精度高、高剛性、高抗振性、抗傾斜力矩強、結構簡單及啟動力矩小的優(yōu)點。
【專利說明】一種高精度立式工作臺
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械制造設備的【技術領域】，涉及大型機械加工機床的工作臺構造，更具體地說，本實用新型涉及一種高精度立式工作臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的高精度立式工作臺，大都采用平面止推軸承和徑向滾子軸承支撐，其回轉精度受到滾動軸承的制約，很難有突破性的提高，其精度數(shù)量級大多在百分之幾毫米級，而且其吸振性能很差，已不能適應現(xiàn)代高精度零件的加工，特別是對航空、航天、風電等行業(yè)的大型高精度零部件，更無法滿足其精度要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供一種高精度立式工作臺，其目的是提高工作臺的支承精度。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0005]本實用新型提供的高精度立式工作臺，包括底座、安裝在底座上的工作臺板、相互外嚙合的主動輪和從動輪，所述從動輪設在所述工作臺板的下方，且所述從動輪與所述工作臺板同軸固定連接；
[0006]所述底座上設有向上凸起的圓凸臺，所述從動輪通過圓孔套裝所述的圓凸臺上，并形成間隙配合；所述圓凸臺與所述從動輪配合的表面之間設有圓周靜壓油腔。
[0007]所述圓凸臺的外圓表面上設置環(huán)形淺凹槽，所述環(huán)形淺凹槽與從動輪的內(nèi)孔表面構成所述圓周靜壓油腔；所述底座上設有油道，將所述圓周靜壓油腔與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
[0008]凸圓外徑與從動輪內(nèi)孔留有一定間隙，按設計取間隙值。
[0009]所述圓凸臺所在的底座的臺肩水平面上，設扇形靜壓支撐塊；所述從動輪的下端面與所述扇形靜壓支撐塊接觸；所述從動輪的下端面與扇形靜壓支撐塊朝上的一面之間，設有止推靜壓油腔。
[0010]所述的扇形靜壓支撐塊朝上的一面上設有扇形淺凹槽，所述的扇形淺凹槽與所述的從動輪的下端面構成所述的止推靜壓油腔；所述底座和所述扇形靜壓支撐塊上設有油道，將所述止推靜壓油腔與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
[0011]所述從動輪的下端面與所述底座上的肩面上的扇形靜壓支撐塊間隙配合，按設計取間隙值。
[0012]所述的圓凸臺的上端面設有壓力環(huán)，所述壓力環(huán)與圓凸臺緊固連接；所述壓力環(huán)的外徑大于所述圓凸臺；
[0013]所述從動輪的上、下端面，與所述的壓力環(huán)的下端面及扇形靜壓支撐塊朝上的一面，形成間隙配合；
[0014]所述壓力環(huán)與所述從動輪配合表面之間設有下壓靜壓油腔。
[0015]從動輪上端面與用螺釘固定于底座上端面的壓力環(huán)下端面形成間隙配合，按設計取間隙值，
[0016]所述的壓力環(huán)朝下的一面，設有圓弧狀的淺凹槽；所述的圓弧狀的淺凹槽與從動輪的上端面構成所述的下壓靜壓油腔；所述底座和所述壓力環(huán)上設有油道，將所述下壓靜壓油腔與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
[0017]所述的底座的端面上設有圓環(huán)形的向上凸起，所述的圓環(huán)形的向上凸起徑向大于扇形靜壓支承塊的外徑并同軸；所述的從動輪的下表面上設有與該凸起形狀相配合凹槽；所述的凸起與凹槽構成密封結構。
[0018]所述的工作臺的下表面與所述的從動輪的上表面采用止口配合結構；所述的止口為圓環(huán)形，該止口與工作臺同軸且直徑大于所述的壓力環(huán)的外徑。
[0019]所述的工作臺液壓系統(tǒng)提供的是恒流量的壓力油。
[0020]本實用新型采用上述技術方案，工作臺在上、下及徑向靜壓支承力的作用下形成了高剛性、高抗傾斜力矩的閉式靜壓支承；由于從動輪是在軸向、徑向均處于高壓油膜的支承下運動，具有了回轉精度高、高剛性、高抗振性、抗傾斜力矩強、結構簡單及啟動力矩小的優(yōu)點；扇形靜壓支承塊采用扇形結構，在一個圓環(huán)面上可以安裝多個扇形塊，形成多油腔支撐，極大地提高了靜壓支承抗顛覆力矩的能力，同時降低了加工難度；壓力環(huán)將靜壓油腔開在圓環(huán)上，方便了閉式靜壓導軌的安裝與間隙調(diào)整；本實用新型特別適用于高精立式車床、立式磨床及滾齒磨齒機的立式工作主軸與回轉工作臺，其精度數(shù)量級在千分之幾毫米之內(nèi)，能滿足航空、航天、風電等行業(yè)發(fā)展的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本實用新型包括以下附圖:
[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型中的扇形靜壓支承塊結構示意圖；
[0024]圖3為本實用新型中的壓力環(huán)結構示意圖；
[0025]圖4為本實用新型中的圓周靜壓油腔和止推靜壓油腔的油路示意圖；
[0026]圖5為本實用新型中的下壓靜壓油腔的油路示意圖。
[0027]圖中標記為:
[0028]1、工作臺板，2、高強度螺釘，3、從動輪，4、主動輪，5、底座，6、圓周靜壓油腔，7、扇形靜壓支承塊，8、止推靜壓油腔，9、壓力環(huán)，10、下壓靜壓油腔，11、圓凸臺。
【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0030]如圖1所表達的本實用新型的結構，為一種高精度恒流閉式全靜壓立式工作臺。包括底座5、安裝在底座5上的工作臺板1、相互外嚙合的主動輪4和從動輪3，所述從動輪3設在所述工作臺板I的下方，且所述從動輪3與所述工作臺板I同軸固定連接。
[0031]工作臺板I在其下表面采用高強度螺釘2與從動輪3緊固連接，通過相互嚙合的主動輪4帶動其旋轉，完成工作臺板I的主運動，在工作臺上裝夾工件，實現(xiàn)對工件的切削加工。
[0032]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)提高工作臺的支承精度的發(fā)明目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0033]如圖1所示:
[0034]本實用新型的高精度立式工作臺，其底座5上設有向上凸起的圓凸臺11，所述從動輪3通過圓孔套裝所述的圓凸臺11上，并形成間隙配合；所述圓凸臺11與所述從動輪3配合的表面之間設有圓周靜壓油腔6。
[0035]如圖4所示，所述圓凸臺11的外圓表面上設置環(huán)形淺凹槽，所述環(huán)形淺凹槽與從動輪3的內(nèi)孔表面構成所述圓周靜壓油腔6 ;所述底座5上設有油道，將所述圓周靜壓油腔6與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
[0036]從動輪3套裝在底座5的圓凸臺11上，圓凸臺11的外圓周表面上開有圓周靜壓油腔6，凸圓臺11的外徑與從動輪3的內(nèi)孔留有一定間隙，且按設計取間隙值。
[0037]當工作臺液壓系統(tǒng)提供的恒流量的壓力油通過底座5底面的進油孔，進入圓周靜壓油腔6時就形成了一層高壓油膜，通過壓力油的作用，使從動輪3在徑向上懸浮，形成了高強度的徑向靜壓支承。
[0038]如圖2所示:
[0039]所述圓凸臺11所在的底座5的臺肩水平面上，設扇形靜壓支撐塊7 ;所述從動輪3的下端面與所述扇形靜壓支撐塊7接觸；所述從動輪3的下端面與扇形靜壓支撐塊7朝上的一面之間，設有止推靜壓油腔8。
[0040]如圖4所示，所述的扇形靜壓支撐塊7朝上的一面上設有扇形淺凹槽，所述的扇形淺凹槽與所述的從動輪3的下端面構成所述的止推靜壓油腔8 ;所述底座5和所述扇形靜壓支撐塊7上設有油道，將所述止推靜壓油腔8與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
[0041]所述從動輪3的下端面與所述底座5上的肩面上的扇形靜壓支撐塊7間隙配合，按設計取間隙值。
[0042]當工作臺液壓系統(tǒng)提供的恒流量的壓力油通過底座5的進油孔進入扇形靜壓支撐塊7上的止推靜壓油腔8時，在壓力油的作用下，從動輪3向上懸浮，形成高強度軸向止推靜壓支承。
[0043]扇形靜壓支撐塊7采用扇形結構，在一個圓環(huán)面上可以安裝多個扇形塊，形成多油腔支撐，極大地提高了靜壓支承抗顛覆力矩的能力，同時簡化和方便其加工工藝，降低加
工難度。
[0044]如圖3所示:
[0045]所述的圓凸臺11的上端面設有壓力環(huán)9，所述壓力環(huán)9與圓凸臺11緊固連接；所述壓力環(huán)9的外徑大于所述圓凸臺11 ；
[0046]所述從動輪3的上、下端面，與所述的壓力環(huán)9的下端面及扇形靜壓支撐塊7朝上的一面，形成間隙配合；
[0047]所述壓力環(huán)9與所述從動輪3配合表面之間設有下壓靜壓油腔10。
[0048]如圖5所示，所述的壓力環(huán)9朝下的一面，設有圓弧狀的淺凹槽；所述的圓弧狀的淺凹槽與從動輪3的上端面構成所述的下壓靜壓油腔10 ;所述底座5和所述壓力環(huán)9上設有油道，將所述下壓靜壓油腔10與工作臺液壓系統(tǒng)連通。[0049]從動輪3的上端面與用螺釘固定于底座5上端面上的壓力環(huán)9的下端面形成間隙配合，并按設計取間隙值。
[0050]將下壓靜壓油腔10設置在圓環(huán)形的壓力環(huán)9上，方便了閉式靜壓導軌的安裝與間隙調(diào)整。
[0051]當工作臺液壓系統(tǒng)提供的恒流量的壓力油通過進油孔，進入壓力環(huán)9上的下壓靜壓油腔10時，由于壓力油的作用，從動輪3受到了下壓的靜壓支撐力，形成高強度軸向下壓的靜壓支承。
[0052]綜上所述，本實用新型提供的上述恒流閉式全靜壓支撐的立式機床的工件主軸與工作臺，特別適用于高回轉精度、高抗振性、抗傾斜力矩強、啟動力矩小，且結構簡單的的高精立式車床、立式磨床及滾齒、磨齒機床的工作主軸與回轉工作臺。其精度數(shù)量級在千分之幾毫米之內(nèi)，能滿足航空、航天、風電等行業(yè)發(fā)展的需要。
[0053]從動輪3的內(nèi)孔套在底座5的油腔凸圓上，形成徑向靜壓軸承的間隙配合；從動輪3的下端面與底座5凸圓臺肩面油腔扇塊形成軸向推力靜壓支承的間隙配合；從動輪3的上端面與固接在底座5凸圓上端面的油腔壓力環(huán)形成軸向推力靜壓支承的間隙配合。
[0054]此時，從動輪3的上下端面與內(nèi)孔均處于靜壓支承中，其在上、下及徑向靜壓支承力的作用下形成了高剛性，高抗傾斜力矩的閉式全靜壓支承。由于從動輪3是在軸向徑向均處于高壓油膜的支承狀態(tài)下運轉，具有了高剛性高抗振性及啟動力矩小回轉精度高的優(yōu)點，特別適用于高精度、對抗振性能與抗傾斜力矩要求高的磨床、車床、滾齒機使用。
[0055]如圖1、圖4和圖5所示:
[0056]所述的底座5的端面上設有圓環(huán)形的向上凸起，所述的圓環(huán)形的向上凸起徑向大于扇形靜壓支承塊7的外徑并同軸；所述的從動輪3的下表面上設有與該凸起形狀相配合凹槽；所述的凸起與凹槽構成密封結構。
[0057]上述結構，確保從扇形靜壓支承塊7及圓周靜壓油腔6泄漏的壓力油，不會從工作臺上泄漏到工作地點。
[0058]如圖1、圖4和圖5所示:
[0059]所述的工作臺板I的下表面與所述的從動輪3的上表面采用止口配合結構；所述的止口為圓環(huán)形，該止口與工作臺同軸且直徑大于所述的壓力環(huán)9的外徑。
[0060]上述結構，確保從下壓靜壓油腔10及圓周靜壓油腔6泄漏的壓力油，不會從工作臺上泄漏到工作地點。
[0061]由于本實用新型只由五個大件組成了一套回轉工作臺，充分利用了靜壓技術的先進特性，大大簡化了結構和裝配工藝。其具體的裝配要求如下:
[0062]1、在底座5的肩面上裝上扇形靜壓支撐塊7，并用螺釘緊固后，修刮扇形靜壓支撐塊7的上表面，保證其平面度誤差小于0.0lmm ；
[0063]2、從動輪3套在底座5的圓凸臺11上，并使其下端面與扇形靜壓支撐塊7上表面貼合，測量從動輪3的上表面與底座5頂面的距離，使其等于兩倍的靜壓油隙；如果不符合要求，可以刮研底座5的頂面，直到合格；
[0064]3、把工作臺板I裝到從動輪3的止口內(nèi)，并用高強度螺釘2與從動輪3緊固連接，即完成了靜壓回轉工作臺的裝配；
[0065]4、將裝配好的整套回轉工作臺放到機床的床身上，使其與主動輪4嚙合，并用螺栓緊固，裝上靜壓油路，即可投入使用。
[0066] 上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種高精度立式工作臺，包括底座(5)、安裝在底座(5)上的工作臺板(I)、相互外嚙合的主動輪(4)和從動輪(3)，所述從動輪(3)設在所述工作臺板(I)的下方，且所述從動輪(3)與所述工作臺板(I)同軸固定連接； 其特征在于: 所述底座(5)上設有向上凸起的圓凸臺(11)，所述從動輪(3)通過圓孔套裝在所述的圓凸臺(11)上，并形成間隙配合； 所述圓凸臺(11)與所述從動輪(3)配合的表面之間設有圓周靜壓油腔(6)。
2.按照權利要求1所述的高精度立式工作臺，其特征在于: 所述圓凸臺(11)的外圓表面上設置環(huán)形淺凹槽，所述環(huán)形淺凹槽與從動輪(3)的內(nèi)孔表面構成所述圓周靜壓油腔(6)； 所述底座(5)上設有油道，將所述圓周靜壓油腔(6)與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
3.按照權利要求2所述的高精度立式工作臺，其特征在于: 所述圓凸臺(11)所在的底座(5 )的臺肩水平面上，設扇形靜壓支撐塊(7 ); 所述從動輪(3)的下端面與所述扇形靜壓支撐塊(7)接觸； 所述從動輪(3)的下端面與扇形靜壓支撐塊(7)朝上的一面之間，設有止推靜壓油腔(8)。
4.按照權利要求3所述的高精度立式工作臺，其特征在于: 所述的扇形靜壓支撐塊(7)朝上的一面上設有扇形淺凹槽，所述的扇形淺凹槽與所述的從動輪(3)的下端面構成所述的止推靜壓油腔(8)； 所述底座(5)和所述扇形靜壓支撐塊(7)上設有油道，將所述止推靜壓油腔(8)與工作臺液壓系統(tǒng)連通。
5.按照權利要求3所述的高精度立式工作臺，其特征在于: 所述的底座(5)的端面上設有圓環(huán)形的向上凸起，所述的圓環(huán)形的向上凸起徑向大于扇形靜壓支承塊(7)的外徑并同軸； 所述的從動輪(3)的下表面上設有與該凸起形狀相配合凹槽；所述的凸起與凹槽構成密封結構。
【文檔編號】B23Q1/38GK203471350SQ201320437279
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權日:2013年7月22日
【發(fā)明者】俞朝杰, 裴崇文, 王新文, 呂亞光, 于濤 申請人:蕪湖陀曼精機科技有限公司