本發(fā)明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種用于鏜床的平旋盤結構以及包含該平旋盤結構的鏜床。

背景技術：

在機械制造中有些箱體零件的內孔中有需要加工的槽，這就需要使用鏜床加工，并且要求鏜刀有徑向給進的功能。在鏜床上加工箱體零件與鏜削內孔位置精度高的大端面、以及版輥的兩端錐孔和端面加工，需要使用鏜刀徑向進給的方法才容易保證加工精度，而傳統(tǒng)鏜刀徑向調整需要手動，無法實現(xiàn)與其他伺服軸實現(xiàn)插補運動，導致加工零件效率低、質量差。

因此，在現(xiàn)有的鏜床(如臥式鏜床)上均安裝有平旋盤，平旋盤作為鏜床的重要部件可以使得加工具有更大的廣泛性，適應更多的加工要求。平旋盤可以使得主旋轉運動與鏜刀線性運動之間相配合，且無干涉互不影響，可以實現(xiàn)鏜刀與其他伺服軸的插補運動，提高零件的加工效率和質量。

傳統(tǒng)的平旋盤解決此問題的結構為加裝差速器機構或內裝電機加滑環(huán)結構。但是差速器機構設計的傳動鏈過多，導致誤差較大，且結構復雜，制造成本較高；而內裝電機加滑環(huán)雖然結構簡單，但滑環(huán)的使用有一定的壽命，且信號傳輸不穩(wěn)定，容易影響鏜床的加工精度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種平旋盤結構，能夠實現(xiàn)平旋盤的主旋轉運動和鏜刀的線性運動的良好配合，并且結構簡單、加工精度高，可以有效提高使用壽命。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種平旋盤結構，所述平旋盤結構包括旋轉主軸、驅動所述旋轉主軸旋轉的驅動件、可轉動地安裝在所述旋轉主軸內并且與所述旋轉主軸同軸的中心軸、安裝在所述旋轉主軸端部的轉盤、可沿旋轉主軸的徑向滑動地安裝在所述轉盤上的刀具溜板、變速齒輪箱、行星減速機和徑向電機，所述變速齒輪箱的輸入端與所述旋轉主軸傳動連接，變速齒輪箱的輸出端與所述行星減速機的齒圈傳動連接，所述中心軸的一端與所述行星減速機的行星架連接，所述中心軸的另一端與所述刀具溜板傳動連接，以能夠驅動所述刀具溜板在所述轉盤上滑動，所述徑向電機的輸出軸與所述行星減速機的太陽輪傳動連接，當所述徑向電機的輸出軸不轉動時，所述旋轉主軸通過變速齒輪箱和行星減速機驅動所述中心軸，使所述中心軸與所述旋轉主軸同速轉動。

優(yōu)選地，所述驅動件為內裝電機，所述旋轉主軸為所述內裝電機的主軸。

進一步優(yōu)選地，所述變速齒輪箱的速比為1:1.5，所述行星減速減機的速比為3:1。

優(yōu)選地，所述中心軸與所述刀具溜板傳動連接的一端設置有第一傘齒輪，所述刀具溜板上固定有絲杠螺母，所述絲杠螺母上安裝有絲杠，所述絲杠可轉動地安裝在轉盤上，所述絲杠上固定安裝有與所述第一傘齒輪嚙合的第二傘齒輪。

優(yōu)選地，所述轉盤上還可滑動地安裝有配重組件，所述配重組件隨著所述刀具溜板的滑動而反向滑動，以使得刀具溜板及其上安裝的零部件對所述旋轉主軸的轉矩等于所述配重組件對所述旋轉主軸的轉矩。

優(yōu)選地，所述配重組件包括可滑動地安裝在所述轉盤上的第一配重件和第二配重件，所述第一配重件和第二配重件關于所述絲杠對稱設置。

進一步優(yōu)選地，所述轉盤上可轉動地安裝有第一齒輪和第二齒輪，所述第一配重件上安裝有與第一齒輪嚙合的第一齒條，所述第二配重件上安裝有與所述第二齒輪嚙合的第二齒條，所述刀具溜板的兩側分別安裝有分別與所述第一齒輪和第二齒輪嚙合的第三齒條和第四齒條，所述第一齒條和第三齒條分別位于所述第一齒輪的兩側，所述第二齒條和第四齒條分別位于所述第二齒輪的兩側。

優(yōu)選地，所述刀具溜板與所述轉盤之間的配合間隙為0.01毫米，并且所述刀具溜板與所述轉盤之間的配合間隙內設置有潤滑脂。

優(yōu)選地，所述刀具溜板和所述轉盤采用不同的材料制作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術的不同之處在于，本發(fā)明提供的平旋盤機構通過旋轉主軸驅動變速齒輪箱，并通過變速齒輪箱驅動行星減速機的齒圈，由于行星減速機的齒圈通過行星輪與太陽輪嚙合，并且太陽輪與徑向電機的輸出軸連接，因此，當徑向電機的輸出軸不轉動時，通過旋轉主軸可以驅動安裝行星輪的行星架轉動，并可以通過控制行星減速機和變速齒輪箱的速比，可以使得行星架的轉速和轉向均與旋轉主軸相同，由于中心軸與行星架連接，所以中心軸可以與旋轉主軸同速轉動，即中心軸相對于旋轉主軸不轉動，因此可以保證在旋轉主軸帶動轉盤轉動時，安裝在轉盤上的刀具溜板相對于轉盤的位置不變，因此可以實現(xiàn)箱體零件的內孔或端面的加工，當內孔需要擴孔或者端面尺寸較大時，可以在旋轉主軸轉動的同時，通過徑向電機驅動中心軸相對于旋轉主軸轉動，改變刀具溜板在轉盤上的位置，使得安裝在刀具溜板上的刀具相對于旋轉主軸的軸線的距離改變，以實現(xiàn)主旋轉運動與刀具線性運動的良好配合，從而提高零件的加工效率和加工質量，因此本發(fā)明提供的平旋盤結構相對于現(xiàn)有的加裝差速器或者滑環(huán)的平旋盤結構更加簡單，可以有效提高平旋盤結構的使用壽命。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種鏜床，能夠有效提高其加工精度和使用壽命。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種鏜床，所述鏜床包括上述的平旋盤結構。

所述鏜床與上述的平旋盤結構相對于現(xiàn)有技術所具有的技術優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種實施方式的平旋盤結構的結構示意圖；

圖2是圖1所示的平旋盤結構的剖視圖；

圖3是圖1所示的平旋盤結構的中心軸及其上連接的零部件的結構示意圖；

附圖標記說明：

1-旋轉主軸；2-中心軸；3-轉盤；4-刀具溜板；5-變速齒輪箱；6-行星減速機；7-徑向電機；8-內裝電機；9-絲杠；11-第一齒輪；12-第一齒條；13-第三齒條；14-第一配重件；15-第二配重件；16-刀座；17-鏜刀。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實際保護范圍構成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護范圍局限于此。

在本發(fā)明中限定了一些方位詞，在未作出相反說明的情況下，所使用的方位詞如“上、下、左、右”是指本發(fā)明提供的平旋盤結構在正常使用情況下定義的，并與附圖2中所示的上下左右方向一致?！皟?、外”是指相對于各零部件本身輪廓的內外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構成對本發(fā)明保護范圍的限制。

在本發(fā)明中，當零部件被稱為“固定”在另一個零部件上，它可以直接固定在另一個零部件上，或者也可以存在居中的零部件。當一個零部件被認為是“安裝”在另一個零部件上，它可以是直接安裝到另一個零部件或者可能同時存在居中零部件。當一個零部件被認為是“設置”在另一個零部件上，它可以是直接設置在另一個零部件上或者可能同時存在居中零部件。

首先需要說明的是，為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的平旋盤結構通過變速齒輪箱5和所述行星減速機6聯(lián)動，使得旋轉主軸1和中心軸2保持同速轉動，從而能夠實現(xiàn)平旋盤的主旋轉運動和鏜刀的線性運動的良好配合，且無干涉互不影響。在上述技術構思范圍內，本發(fā)明的保護范圍不局限于圖1-圖3所示的特定的細節(jié)結構，例如，所述旋轉主軸1可以采用任何適當?shù)姆绞津寗?，再如，中心軸與刀具溜板的傳動方式也可以采用任何適當?shù)膫鲃臃绞?，這些將在以下的具體實施方式中，附帶予以簡略說明。

一方面，適當參考圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的基本實施方式的平旋盤結構可以包括旋轉主軸1、驅動所述旋轉主軸1旋轉的驅動件、可轉動地安裝在所述旋轉主軸1內并且與所述旋轉主軸1同軸的中心軸2、安裝在所述旋轉主軸1端部的轉盤3、可沿旋轉主軸1的徑向滑動地安裝在所述轉盤3上的刀具溜板4、變速齒輪箱5、行星減速機6和徑向電機7，所述變速齒輪箱5的輸入端與所述旋轉主軸1傳動連接，變速齒輪箱5的輸出端與所述行星減速機6的齒圈傳動連接，所述中心軸2的一端與所述行星減速機6的行星架連接，所述中心軸2的另一端與所述刀具溜板4傳動連接，以能夠驅動所述刀具溜板4在所述轉盤3上滑動，所述徑向電機7的輸出軸與所述行星減速機6的太陽輪傳動連接，當所述徑向電機7的輸出軸不轉動時，所述旋轉主軸1通過變速齒輪箱5和行星減速機6驅動所述中心軸2，使所述中心軸2與所述旋轉主軸1同速轉動。

在上述基本實施方式中，所述旋轉主軸1可以通過軸承安裝在支架上，然后通過驅動件驅動其轉動，例如，可以在旋轉主軸1上安裝皮帶輪，驅動件可以采用電動機，電動機通過帶傳動驅動旋轉主軸1轉動。

在本發(fā)明中，所述驅動件優(yōu)選采用內裝電機8，如圖2所示，所述內裝電機8包括殼體、設置在殼體內的定子、設置在定位內的轉子、以及固定地穿過轉子的主軸，該主軸可以為所述旋轉主軸1。通過使用上述結構的驅動件，能夠使得平旋盤結構的整體尺寸減小，并且能夠提高旋轉主軸1轉動的穩(wěn)定性。

在上述實施方式中，所述變速齒輪箱5、行星減速機6和徑向電機7可以通過現(xiàn)有的各種適當方式安裝在內裝電機8的殼體或支架上，也可以安裝在安裝內裝電機8的平臺上，本發(fā)明對此不作限制。

在本發(fā)明中，所述變速齒輪箱5的輸入端與所述旋轉主軸1傳動連接，可以是所述變速齒輪箱5的輸入軸與所述旋轉主軸1傳動連接，也可以是所述變速齒輪箱5取消輸入軸，將變速齒輪箱5的輸入齒輪直接固定套裝在所述旋轉主軸1，實現(xiàn)傳動連接。所述變速齒輪箱5的輸出端與所述行星減速機6的齒圈傳動連接，可以是變速齒輪箱5的輸出軸與所述行星減速機6的齒圈固定連接在一起，也可以是將變速齒輪箱5的輸出軸取消，而直接將變速齒輪箱5的輸出齒輪直接與所述齒圈固定。當所述變速齒輪箱5省去輸入軸和輸出軸時，所述輸入齒輪、輸出齒輪、旋轉主軸1和齒圈可以同軸設置，從而使得本發(fā)明提供的平旋盤結構更加簡單穩(wěn)定。

在本發(fā)明中，當所述徑向電機7的輸出軸不轉動時，所述旋轉主軸1通過變速齒輪箱5和行星減速機6驅動所述中心軸2，使所述中心軸2與所述旋轉主軸1同速轉動。

為了實現(xiàn)中心軸2能夠與旋轉主軸1同速轉動，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述變速齒輪箱5的速比(即所述變速齒輪箱5的輸入軸與輸出軸的轉速比)為1:1.5，所述行星減速減機6的速比(即所述行星減速機的太陽輪與行星架的轉速比)為3:1。當行星減速機6的速比為3:1時，所述行星減速機6的齒圈與行星架的速比為1.5:1，從而使得中心軸2能夠與旋轉主軸1同速轉動。通過使用上述結構和速比的變速齒輪箱和行星減速機，使得平旋盤結構更合理，工作更穩(wěn)定。

當然，根據(jù)需要，所述變速齒輪箱5的速比也可以為1:1.25，此時所述行星減速減機6的速比為5:1?；蛘?，所述變速齒輪箱5的速比為4:3，所述行星減速減機6的速比為4:1。

在本發(fā)明中，通過上述傳動比的變速齒輪箱5和行星減速機6相互配合，可以實現(xiàn)中心軸2和旋轉主軸1的同速轉動。當需要調整安裝在刀具溜板4上的刀具的位置時，可用過徑向電機7驅動中心軸2相對于旋轉主軸1轉動，從而驅動刀具溜板4在轉盤3上沿著旋轉主軸1的徑向移動。

其中所述中心軸2與刀具溜板4的傳動方式可以采用現(xiàn)有的各種能夠實現(xiàn)垂直傳動的結構。例如，可以采用渦輪蝸桿傳動。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，參考圖2、圖3所示，所述中心軸2與所述刀具溜板4傳動連接的一端設置有第一傘齒輪，所述刀具溜板4上固定有絲杠螺母，所述絲杠螺母上安裝有絲杠9，所述絲杠9可轉動地安裝在轉盤3上，所述絲杠9上固定安裝有與所述第一傘齒輪嚙合的第二傘齒輪。

當徑向電機7驅動所述中心軸2相對于旋轉主軸1轉動時，中心軸2帶動第一傘齒輪旋轉，第一傘齒輪驅動第二傘齒輪旋轉，從而帶動絲杠9轉動，由于絲杠9通過軸承轉動地安裝在轉盤3上，因此絲杠9相對于轉盤3轉動，從而使得固定在刀具溜板4上的絲杠螺母在絲杠9上移動，帶動刀具溜板4移動。因此，在本發(fā)明中，通過控制徑向電機7的輸出軸旋轉，就可以控制刀具溜板4在轉盤3上沿著旋轉主軸1的徑向移動，從而可以加工箱體零件、內孔的高精度大端面、版輥的兩端錐孔和端面等結構。

在本發(fā)明中，為了保證平旋盤結構旋轉時的穩(wěn)定性，優(yōu)選地，所述轉盤3上還可滑動地安裝有配重組件，所述配重組件隨著所述刀具溜板4的滑動而反向滑動，以使得刀具溜板4及其上安裝的零部件對所述旋轉主軸1的轉矩等于所述配重組件對所述旋轉主軸1的轉矩。在該實施方式中，通過設置配重組件，可以解決由于刀具溜板4的移動而導致轉盤3轉動時出現(xiàn)的不平衡現(xiàn)象，保證平旋盤結構工作穩(wěn)定性。

具體地，所述配重組件可以包括可滑動地安裝在所述轉盤3上的第一配重件14和第二配重件15，所述第一配重件14和第二配重件15關于所述絲杠9對稱設置。

所述配重組件相對于刀具溜板4的反向滑動可以通過現(xiàn)有的各種適當方式實現(xiàn)。例如，可以通過繩索配合彈簧實現(xiàn)，具體地，在刀具溜板4和配重組件之間設置拉簧，并且將刀具溜板4和配重組件通過繩索穿過固定在轉盤上的定滑輪后連接。

為了使得本發(fā)明提供的平旋盤結構的結構更加穩(wěn)定，優(yōu)選地，所述轉盤3上可轉動地安裝有第一齒輪11和第二齒輪，所述第一配重件14上安裝有與第一齒輪11嚙合的第一齒條12，所述第二配重件15上安裝有與所述第二齒輪嚙合的第二齒條，所述刀具溜板4的兩側分別安裝有分別與所述第一齒輪11和第二齒輪嚙合的第三齒條13和第四齒條，所述第一齒條12和第三齒條13分別位于所述第一齒輪11的兩側，所述第二齒條和第四齒條分別位于所述第二齒輪的兩側。從而，當?shù)毒吡锇?移動時，第一齒條12和第二齒條可以帶動第一配重件14和第二配重件15反向移動，保證平旋盤結構的高平衡性。

通過采用上述結構的平旋盤機構，其中的絲杠9可以選擇大行程絲杠，也能夠保證機構運行平穩(wěn)，實現(xiàn)徑向平穩(wěn)進給。

在本發(fā)明中，所述刀具溜板4與所述轉盤3之間的配合間隙為0.01毫米，從而可以保證長刀桿切削狀態(tài)下無振動，切削的內孔光潔度好。并且所述刀具溜板4與所述轉盤3之間的配合間隙內設置有潤滑脂。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述刀具溜板4和所述轉盤3采用不同的材料制作，從而避免二者出現(xiàn)研死的情況，保證平旋盤結構可以長期運行。例如，所述刀具溜板4可以采用Gcr15制作，轉盤3采用鑄件。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種鏜床，所述鏜床上安裝有上述的平旋盤結構，參考圖1所示，平旋盤結構的刀具溜板4上安裝刀座16，刀座16上安裝鏜刀17。

由于采用了上述的平旋盤結構，因此本發(fā)明提供的鏜床具有運轉平穩(wěn)、結構簡單、使用壽命高、可以具有大行程、剛性穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

以上實施方式的先后順序僅為便于描述，不代表實施方式的優(yōu)劣。

最后應說明的是：以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施方式對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施方式技術方案的精神和范圍。