一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的c軸旋轉(zhuǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于數(shù)控機床的旋轉(zhuǎn)軸單元，具體涉及一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高速數(shù)控機床(CNC)是裝備制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展方向之一，高速數(shù)控機床的工作性能，首先取決于各運動軸單元的性能，數(shù)控機床運動軸單元影響加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動力性能及穩(wěn)定性對高速加工起著關(guān)鍵的作用。
[0003]目前國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有的磨床的C軸轉(zhuǎn)動裝置直接通過驅(qū)動馬達(dá)固定于機床的上工作臺或者下工作臺，C軸轉(zhuǎn)動裝置上安裝有A軸旋轉(zhuǎn)裝置，并使A軸旋轉(zhuǎn)裝置上可進(jìn)行C軸方向上的旋轉(zhuǎn)。在工作過程當(dāng)中，由于整個C軸轉(zhuǎn)動裝置呈懸空狀態(tài)，使得A軸旋轉(zhuǎn)裝置的安裝剛性降低，無法實現(xiàn)工件低轉(zhuǎn)速、大扭矩、大磨削量的加工，嚴(yán)重阻礙加工作業(yè)效率，且定位角度調(diào)整偏差較大，穩(wěn)定性差，嚴(yán)重影響加工作業(yè)精度。此外，由于在工件加工過程當(dāng)中需要進(jìn)行油霧噴灑以使工件降溫，所以對C軸旋轉(zhuǎn)裝置的防水性和散熱性也提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，通過編碼器控制次微米級的角度定位，提高了工件加工的精度和穩(wěn)定性。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型一方面提供了一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，安裝于五軸數(shù)控磨床的工作臺之上，包括殼體、以及設(shè)置于殼體內(nèi)的主軸、轉(zhuǎn)子和定子，所述殼體的底部與工作臺連接固定，所述轉(zhuǎn)子套接于主軸之上與主軸固定連接，所述定子與殼體連接，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有與定子相對應(yīng)的繞組線圈，所述轉(zhuǎn)子上端通過螺栓連接有轉(zhuǎn)子上蓋，所述轉(zhuǎn)子上蓋套接有前軸承、所述轉(zhuǎn)子套接有后軸承，所述轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子上蓋通過前軸承與后軸承在殼體內(nèi)一體旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子下端連接有編碼器，所述編碼器固定于殼體底部之上。
[0006]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子上蓋為圓臺體，其上底面凸起于殼體之上，其下底面與轉(zhuǎn)子連接，所述轉(zhuǎn)子上蓋的上底面直徑大于下底面的直徑，所述轉(zhuǎn)子上蓋內(nèi)設(shè)置有可安裝其他運動軸移動裝置的接口。
[0007]進(jìn)一步的，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有冷卻水腔，所述冷卻水腔套設(shè)于轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子上蓋之上與定子和殼體相互連接，所述冷卻水腔內(nèi)注滿冷卻油液。
[0008]進(jìn)一步的，所述編碼器還連接有上位機，所述編碼器將主軸的位置檢測信息發(fā)送到上位機，所述上位機根據(jù)主軸的位置檢測信息與預(yù)定位置進(jìn)行比較，當(dāng)主軸的當(dāng)前位置與預(yù)定位置存在偏差值時，則所述上位機向電主軸發(fā)出補償指令，將主軸的位置調(diào)整到預(yù)定位置。
[0009]進(jìn)一步的，所述上位機對偏差值的計算精確到次微米級。
[0010]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0011]本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性高，包括了定子與帶有繞組的轉(zhuǎn)子，帶動轉(zhuǎn)子上蓋一體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子上蓋為倒梯形結(jié)構(gòu)，增加了與安裝于轉(zhuǎn)子上蓋上的其他運動軸的接觸面，保證了轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性，防止了脫落現(xiàn)象的產(chǎn)生，編碼器安裝于主軸頂部，檢測主軸的位置信息，上位機根據(jù)主軸的位置調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)動達(dá)到次微米級的定位精度，滿足了五軸聯(lián)動數(shù)控機床的加工精度要求。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0014]圖2是本實用新型應(yīng)用于五軸聯(lián)動數(shù)控磨床的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]主要元件符號說明:
[0016]殼體(I)主軸(2)轉(zhuǎn)子(3)定子(4)轉(zhuǎn)子上蓋(5)螺栓(6)接口(7)前軸承
(8)后軸承(9)編碼器(10)繞組線圈(11)冷卻水腔(12)五軸數(shù)控磨床(100) C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101) A軸旋轉(zhuǎn)裝置(102)磨具(103)工作臺(104)
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1所示的本實用新型的應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，包括包括殼體
(I)、以及設(shè)置于殼體(I)內(nèi)的主軸(2)、轉(zhuǎn)子(3)和定子(4)。殼體(I)為一側(cè)開口的半封閉體，殼體(I)底部與磨床的工作臺相連接固定。主軸(2)安裝于殼體(I)內(nèi)的中軸線之上，轉(zhuǎn)子(3)套接于主軸(2)之上并與主軸(2)固定連接。定子(4)與殼體(I)相連接固定，轉(zhuǎn)子(3)的外表面上設(shè)置有與定子(4)位置相對應(yīng)的繞組線圈(11)。
[0019]轉(zhuǎn)子(3)的上端還設(shè)置有轉(zhuǎn)子上蓋(5)，轉(zhuǎn)子上蓋(5)為一圓臺體，其上底面的直徑大于下底面的直徑，轉(zhuǎn)子上蓋(5)安裝于殼體(I)的開口之內(nèi)，具有一安裝其他運動軸移動裝置的接口(7)，轉(zhuǎn)子上蓋(5)的上底面凸起于殼體(I)的開口，轉(zhuǎn)子(3)下蓋的下底面通過螺栓(6)與轉(zhuǎn)子(3)連接。轉(zhuǎn)子上蓋(5)套接有前軸承(8)、所述轉(zhuǎn)子(3)套接有后軸承(9)，轉(zhuǎn)子(3)與轉(zhuǎn)子上蓋(5)通過前軸承⑶與后軸承(9)在殼體⑴內(nèi)一體旋轉(zhuǎn)。
[0020]為防止電機在工作過程當(dāng)中產(chǎn)生過量熱量，殼體⑴內(nèi)還設(shè)置有冷卻水腔(12)，冷卻水腔(12)與殼體(I)相連接固定，并套設(shè)于轉(zhuǎn)子(3)和轉(zhuǎn)子上蓋(5)之上，冷卻水腔
(12)內(nèi)注滿冷卻油液。
[0021]轉(zhuǎn)子(3)底部連接有編碼器(10)，編碼器(10)固定于殼體(I)底部之上，用以檢測主軸(2)的位置信息。編碼器(10)連接有外部的上位機，編碼器(10)將主軸(2)的位置檢測信息發(fā)送到上位機后，上位機根據(jù)主軸(2)的位置檢測信息與預(yù)定位置進(jìn)行比較，當(dāng)主軸(2)的當(dāng)前位置與預(yù)定位置存在偏差值時，則上位機向電主軸(2)發(fā)出補償指令，將主軸(2)的位置調(diào)整到預(yù)定位置。
[0022]如圖2所示為應(yīng)用本實用新型的一種五軸數(shù)控磨床(100)，包括磨具(103)、C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101)和A軸旋轉(zhuǎn)裝置(102)。C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101)安裝固定于五軸數(shù)控磨床(100)的工作臺上(104)，A軸旋轉(zhuǎn)裝置(102)安裝于C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101)之上，磨具(103)安裝于C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101)和A軸旋轉(zhuǎn)裝置(102)的一側(cè)。在加工過程當(dāng)中，A軸旋轉(zhuǎn)裝置(102)夾持代加工工件后，C軸旋轉(zhuǎn)裝置(101)首先在C軸上進(jìn)行定位，調(diào)整工件與磨具(103)間的角度，使工件的加工表面的刀痕呈現(xiàn)出理想的花紋，保證加工精度，防止啃刀、刮傷工件加工表面的情況。
[0023]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0024]本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性高，包括了定子(4)與帶有繞組的轉(zhuǎn)子(3)，帶動轉(zhuǎn)子上蓋(5) —體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子上蓋(5)為倒梯形結(jié)構(gòu)，增加了與安裝于轉(zhuǎn)子上蓋(5)上的其他運動軸的接觸面，保證了轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性，防止了脫落現(xiàn)象的產(chǎn)生，編碼器(10)安裝于主軸
(2)頂部，檢測主軸(2)的位置信息，上位機根據(jù)主軸(2)的位置調(diào)整主軸(2)的轉(zhuǎn)動達(dá)到次微米級的定位精度，滿足了五軸聯(lián)動數(shù)控機床的加工精度要求。
[0025]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，安裝于五軸數(shù)控磨床的工作臺之上，其特征在于，包括殼體⑴、以及設(shè)置于殼體⑴內(nèi)的主軸⑵、轉(zhuǎn)子⑶和定子(4)，所述殼體(I)的底部與工作臺連接固定，所述轉(zhuǎn)子(3)套接于主軸(2)之上與主軸(2)固定連接，所述定子(4)與殼體(I)連接，所述轉(zhuǎn)子(3)上設(shè)置有與定子(4)相對應(yīng)的繞組線圈(11)，所述轉(zhuǎn)子(3)上端通過螺栓(6)連接有轉(zhuǎn)子上蓋(5)，所述轉(zhuǎn)子上蓋(5)套接有前軸承(8)、所述轉(zhuǎn)子(3)套接有后軸承(9)，所述轉(zhuǎn)子(3)與轉(zhuǎn)子上蓋(5)通過前軸承(8)與后軸承(9)在殼體(I)內(nèi)一體旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子(3)下端連接有編碼器(10)，所述編碼器(10)固定于殼體(I)底部之上。2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子上蓋(5)為圓臺體，其上底面凸起于殼體(I)之上，其下底面與轉(zhuǎn)子(3)連接，所述轉(zhuǎn)子上蓋(5)的上底面直徑大于下底面的直徑，所述轉(zhuǎn)子上蓋(5)內(nèi)設(shè)置有可安裝其他運動軸移動裝置的接口(7)。3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述殼體(I)內(nèi)還設(shè)置有冷卻水腔(12)，所述冷卻水腔(12)套設(shè)于轉(zhuǎn)子(3)和轉(zhuǎn)子上蓋(5)之上與定子(4)和殼體(I)相互連接，所述冷卻水腔(12)內(nèi)注滿冷卻油液。4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述編碼器(10)還連接有上位機，所述編碼器(10)將主軸(2)的位置檢測信息發(fā)送到上位機，所述上位機根據(jù)主軸(2)的位置檢測信息與預(yù)定位置進(jìn)行比較，當(dāng)主軸(2)的當(dāng)前位置與預(yù)定位置存在偏差值時，則所述上位機向電主軸(2)發(fā)出補償指令，將主軸(2)的位置調(diào)整到預(yù)定位置。5.如權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述上位機對偏差值的計算精確到次微米級。
【專利摘要】本實用新型提出了一種應(yīng)用于五軸數(shù)控磨床的C軸旋轉(zhuǎn)裝置，包括殼體、以及設(shè)置于殼體內(nèi)的主軸、轉(zhuǎn)子和定子，所述殼體的底部與工作臺連接固定，轉(zhuǎn)子套接于主軸之上與主軸固定連接，定子與殼體連接，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有與定子相對應(yīng)的繞組線圈，轉(zhuǎn)子上端通過螺栓連接有轉(zhuǎn)子上蓋，轉(zhuǎn)子上蓋套接有前軸承、轉(zhuǎn)子套接有后軸承，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子上蓋通過前軸承與后軸承在殼體內(nèi)一體旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子下端連接有編碼器，編碼器固定于殼體底部之上，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定性好，散熱能力強，編碼器檢測主軸的位置信息，上位機根據(jù)主軸的位置調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)動達(dá)到次微米級的定位精度，滿足了五軸聯(lián)動數(shù)控機床的加工精度要求。
【IPC分類】B24B55/02, B24B55/00, B24B47/12
【公開號】CN205201317
【申請?zhí)枴緾N201520632078
【發(fā)明人】鄒技軍
【申請人】上海嘉準(zhǔn)機械設(shè)備有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年8月20日