一种数控平旋盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数控平旋盘，包括支撑座、旋转体、驱动转子、U轴传动机构、滑块机构及位置信号检测反馈机构，其工作原理是利用机床主轴带动驱动转子旋转而实现平旋盘的主运动；同时，由伺服电机驱动蜗轮蜗杆副及差动行星机构完成合成运动，并经伞齿轮副啮合传动带动行星滚柱丝杠机构运动，通过行星滚柱丝杠副及丝杠螺母座驱动滑块带动机床刀具实现U轴运动(即径向进给运动)。本实用新型专利技术传动机构设计新颖，采用了精密差动行星机构及高精度行星滚柱丝杆传动，并设有U轴全闭环反馈系统，其传动链布局新颖、结构紧凑合理，具有刚性好、轴向尺寸小加工精度高、连接安全可靠的特点，能够满足现代数控机床对数控平旋盘提出的高精度、高刚性、小尺寸和重量轻量化要求，其可靠性高，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数控加工机床
，尤其涉及一种数控平旋盘。
技术介绍
目前，在机械加工行业，很多产品零部件，尤其是高端机械零部件对加工精度的要求已越来越高，这就对机械加工设备提出了更多、更高的要求。但从目前行业状况来看，由于数控加工设备的结构所限，很多零部件的加工仍有困难，尤其是很多外形或内部结构复杂的零部件，即使采用现有数控机床也较难以加工，且费时费力，生产效率低。因此，需要对数控机床进行适当改造，通常方法是将数控平旋盘加装在数控机床(数控镗床、数控龙门铣等)上。现有数控平旋盘多安装于机床(数控镗床、数控龙门铣等)主轴箱端部(也有安装于主轴箱滑枕端部的)，以便于数控机床对外形或内部结构复杂的零部件进行精密加工。目前，业内已见一些类型数控平旋盘使用，但这些数控平旋盘多存在一些技术问题。归纳起来，主要存在以下不足之处：①多为不可拆卸的连接；②U轴(径向进给)传动链被设计安装在主轴箱内，传动链长而复杂，装配调试困难，机械传动刚性差、间隙大、稳定性差；③外观设计笨重、轴向尺寸大、外形设计不成比例、重量大、机床系统补偿困难，难以满足现代机械工业产品对球面、R型面、锥面等异形复杂型面的加工要求；④不能满足现代数控机床附件多、附件更换频繁、安装精度要求高的需求。
技术实现思路
针对上述问题，本技术现提出一种新型数控平旋盘，以解决现有技术的不足，使数控机床更易实现复杂型面工件的精密加工。本技术的技术方案是：>一种数控平旋盘，包括支撑座、旋转体、驱动转子、U轴传动机构、位置信号检测反馈机构。其中，旋转体和驱动转子分别通过滚动轴承安装在支撑座上，所述旋转体通过紧固连接件与驱动转子固定连接并随驱动转子运动；所述的U轴传动机构分别设置在支撑座和旋转体内，包括主动伞齿轮、主运动输出齿轮、伺服电机、从动同步带轮、同步带、主动同步带轮、蜗轮蜗杆副及差动行星机构、行星滚柱丝杠机构及滑块；所述的主动伞齿轮设置在驱动转子和旋转体的结合处，并由驱动转子和旋转体共同支撑，且与行星输出齿轮啮合传动；所述的主运动输出齿轮与驱动转子固定连接，并与蜗轮蜗杆副及差动行星机构之主运动输入齿轮啮合传动；所述的伺服电机设置在支撑座型腔内并与支撑座固定连接，所述的主动同步带轮设置在伺服电机输出轴上并与其固定连接，所述的从动同步带轮设置在蜗轮蜗杆副及差动行星机构之进给输入蜗杆上，并通过同步带与主动同步带轮构成带传动；所述的蜗轮蜗杆副及差动行星机构包括主运动输入齿轮、进给输入蜗杆、蜗轮、行星齿轮、心轴及行星输出齿轮，并通过心轴与支撑座连接；所述的主运动输入齿轮、蜗轮、行星输出齿轮均设置在心轴上，并与心轴配合连接；所述的蜗轮与进给输入蜗杆啮合传动，所述的行星齿轮设置在蜗轮上并随蜗轮运动；所述的行星滚柱丝杠机构及滑块设置在旋转体内，包括行星滚柱丝杠、行星滚柱丝杠螺母座及从动伞齿轮、滑块；所述的从动伞齿轮与主动伞齿轮啮合传动并带动行星滚柱丝杠运动，所述的滑块与行星滚柱丝杠螺母座固定连接，并能随行星滚柱丝杠螺母座沿旋转体之导轨做直线运动。本技术的工作原理过程是：通过机床主轴端面键带动驱动转子和旋转体旋转，从而实现平旋盘的旋转运动(即平旋盘主运动，附图1的S转动)；与此同时，伺服电机输出的动力经过由主动同步带轮、同步带及从动同步带轮构成的同步带传动，将动力传输到进给输入蜗杆，通过蜗轮蜗杆传动及差动行星机构传动完成合成运动，其输出动力经主动伞齿轮和从动伞齿轮的伞齿轮副啮合传动，带动行星滚柱丝杠转动，再通过丝杠螺母座驱动滑块带动机床刀具实现U轴运动(即径向进给运动)。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、由于采用了高精度行星滚柱丝杆传动，其螺距累积误差仅0.006mm/300mm，其加工精度高；2、U轴传动机构设计新颖，将差动行星机构的工作原理创造性的灵活运用到平旋盘U轴传动结构中，巧妙的解决了数控平旋盘的进给运动传递(合成)问题；3、支撑座内腔结构的创新设计使U轴传动链布局新颖、结构紧凑合理，刚性好，轴向尺寸小，完全满足现代数控机床对数控平旋盘提出的高刚性、小尺寸和重量轻量化要求；4、采用了特殊设计的精密差动行星机构传动，有利于加工精度的长时间保持，再加上为之专门设计的一套旋转编码器检测装置构成U轴的全闭环反馈系统，保证了U轴传动的高精度，并且使精度补偿工作十分容易。5、通用性好，适用性强，只须适当改动连接法兰与滑枕的接口尺寸就可以十分方便的安装在数控镗床或数控龙门铣等不同规格的机床上；6、旋转体与驱动转子采用特制铰制螺钉连接并使用锁紧装置，连接可靠，有效保证了数控平旋盘旋转运动(主运动)的高精度和运行的安全可靠性。附图说明图1为本技术应用示意图图2为本技术半剖视图(沿中心轴线)图3为图2之A-A剖视图(支撑座径向型腔布局图)图4为本技术之蜗轮蜗杆副及差动行星机构放大图图5为本技术之行星滚柱丝杠机构放大图图1中：1-机床滑枕；2-连接法兰；3-数控平旋盘；4-刀座；5-刀夹；6-刀具；7-工件图2中：301-支撑座；302-驱动转子；303-机床主轴；304-主运动输出齿轮；305-锁紧装置；306-紧固连接件；307-滑块；308-主动伞齿轮；309-旋转体；330-蜗轮蜗杆副及差动行星机构；340-行星滚柱丝杠机构；3011、3012-滚动轴承；图3中：310-从动同步带轮；311-同步带；312-主动同步带轮；313-伺服电机314-全闭环信号旋转编码器；315-全闭环位置检测前置减速器316-滑块位置行程检测开关前置减速器；317-滑块位置行程负极限检测开关318-滑块位置行程检测开关用丝杠螺母副；319-滑块位置行程正极限检测开关图4中：331-蜗轮；332-主运动输入齿轮；333-行星齿轮；334-心轴；335-行星输出齿轮；336-进给输入蜗杆。图5中：341-滚柱丝杠(去掉)；340-行星滚柱丝杠机构；342-行星滚柱丝杠螺母座；343-从动伞齿轮具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术的具体实施方式。一种数控平旋盘，参见附图1-5，包括支撑座301、旋转体309、驱动转子302、U轴传动机构及位置信号检测反馈机构。其中，旋转体309和驱动转子302分别通过滚动轴承3011、3012固定设置在支撑座301上，所述旋转体309通过紧固连接件306与驱动转子302固定连接并随驱动转子302运动；所述的U轴传动机构分别设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控平旋盘，其特征在于：包括支撑座、旋转体、驱动转子、U轴传动机构及位置信号检测反馈机构，所述的旋转体和驱动转子分别通过滚动轴承固定设置在支撑座上，所述旋转体通过紧固连接件与驱动转子固定连接并随驱动转子运动；所述的U轴传动机构分别设置在支撑座和旋转体内，包括主动伞齿轮、主运动输出齿轮、伺服电机、从动同步带轮、同步带、主动同步带轮、蜗轮蜗杆副及差动行星机构、行星滚柱丝杠机构及滑块；所述的主动伞齿轮设置在驱动转子和旋转体的结合处，并由驱动转子和旋转体共同支撑，且与行星输出齿轮啮合传动；所述的主运动输出齿轮与驱动转子固定连接，并与蜗轮蜗杆副及差动行星机构之主运动输入齿轮啮合传动；所述的伺服电机设置在支撑座内并与支撑座固定连接，所述的主动同步带轮设置在伺服电机输出轴上并与其固定连接，所述的从动同步带轮设置在蜗轮蜗杆副及差动行星机构之进给输入蜗杆上，并通过同步带与主动同步带轮构成带传动；所述的蜗轮蜗杆副及差动行星机构包括主运动输入齿轮、进给输入蜗杆、蜗轮、行星齿轮、心轴及行星输出齿轮，并通过心轴与支撑座连接；所述的主运动输入齿轮、蜗轮、行星输出齿轮均设置在心轴上，并与心轴配合连接；所述的蜗轮与进给输入蜗杆啮合传动，所述的行星齿轮设置在蜗轮上并随蜗轮运动；所述的行星滚柱丝杠机构设置在旋转体内，包括行星滚柱丝杠、行星滚柱丝杠螺母座及从动伞齿轮，所述的从动伞齿轮与主动伞齿轮啮合传动并带动行星滚柱丝杠运动；所述的滑块设置在旋转体内，所述的滑块与行星滚柱丝杠螺母座固定连接，并能随丝杠螺母座沿旋转体导轨做直线运动。...

【技术特征摘要】
1.一种数控平旋盘，其特征在于：包括支撑座、旋转体、驱动转子、U轴传动机构及位
置信号检测反馈机构，所述的旋转体和驱动转子分别通过滚动轴承固定设置在支撑座上，所
述旋转体通过紧固连接件与驱动转子固定连接并随驱动转子运动；所述的U轴传动机构分别
设置在支撑座和旋转体内，包括主动伞齿轮、主运动输出齿轮、伺服电机、从动同步带轮、
同步带、主动同步带轮、蜗轮蜗杆副及差动行星机构、行星滚柱丝杠机构及滑块；所述的主
动伞齿轮设置在驱动转子和旋转体的结合处，并由驱动转子和旋转体共同支撑，且与行星输出
齿轮啮合传动；所述的主运动输出齿轮与驱动转子固定连接，并与蜗轮蜗杆副及差动行星机构
之主运动输入齿轮啮合传动；所述的伺服电机设置在支撑座内并与支撑座固定连接，所述的
主动同步带轮设置在伺服电机输出轴上并与其固定连接，所述的从动同步带轮设置在蜗轮蜗
杆副及差动行星机构之进给输入蜗杆上，并通过同步带与主动同步带轮构成带传动；
所述的蜗轮蜗杆副及差动行星机构包括主运动输入齿轮、进给输入蜗杆、蜗轮、行星齿
轮、心轴及行星输出齿轮，并通过心轴与支撑座连接；所述的主运动输入齿轮、蜗轮、行星
输出齿轮均设置在心轴上，并与心轴配合连接；所述的蜗轮与进给输入蜗杆啮合传动，所述
的行星齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵慎亮，
申请(专利权)人：赵慎亮，
类型：新型
国别省市：四川;51