[發明專利]一種機床主軸分度裝置

有效

• 申請號: 200810028249.8
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101279430A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 趙韶東;溫展波;馮智寧;梁潔瑜;田翔;潘永樂
• 申請（專利權）人: 廣州機床廠有限公司
• 主分類號: B23Q16/02
• 分類號: B23Q16/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭曉桂

技術領域

本發明涉及一種用于控制機床主軸的角度的分度裝置。

技術背景

數控車床不僅需要對工件進行車削加工，往往還需要能對工件的側面或端面進行銑削、鉆孔和鏜孔等方式的加工。為了能夠保證車床在對工件側面或端面進行銑削、鉆孔、鏜孔等操作時，工件能夠準確地定位，需要能夠精確的控制主軸的角度。通常車床的主軸角度都是通過主軸分度裝置進行控制的。現有的主軸分度裝置主要有兩種，一種是內裝式傳感器分度裝置，一種是端面齒盤式機械分度裝置。

內裝式傳感器分度裝置，其包括固聯于主軸上隨主軸轉動部分和安裝于主軸箱上不隨主軸轉動的部分，傳感器可準確測量出上述兩部分間的相對角度，當主軸的角度不符合要求時，傳感器將測得的信號反饋給控制系統，通過控制系統控制主軸轉動的電機，使主軸角度符合要求，其定位精度高，可無級分度，然而設備價格十分昂貴，且技術歸國外掌握，使用受限。

端面齒盤式機械分度裝置，包括有兩個端面齒盤，其一個固定在主軸上，另一個固定在主軸箱內，其根據齒盤的齒輪實現分級分度，其分度精度同樣較高，然其結構復雜，端面齒盤的磨削加工復雜，成本同樣較高，且占用空間較大，用于數控機床主軸分度時，顯得累贅。

發明專利內容

本發明旨在給出一種低成本，高精度，結構緊湊的分度裝置。

本發明所述的機床主軸分度裝置，其分度盤為外齒輪形狀，安裝于主軸上，定位壓塊安裝于主軸箱上，其與分度盤相對側有凸齒，凸齒位于主軸轉動的基準位置，其齒形與分度盤的齒形相吻合，定位壓塊由驅動機構驅動，可由驅動機構驅動其沿主軸徑向往復運動。

本發明所述的機床主軸分度裝置，調整主軸位置時，首先機床控制系統控制主軸電機轉動，驅動主軸和分度盤轉動到指定角度，完成主軸的粗定位；而后驅動機構驅動定位壓塊向內沿主軸的徑向運動，使凸齒與分度盤相抵，在驅動機構的壓力作用下，凸齒推動分度盤在齒間轉動，使分度盤轉動至與凸齒緊密嚙合的位置，分度盤同時帶動主軸轉動，使主軸自動找正分度角度，實現主軸的角度的精確定位。其定位精度高，且分度盤和定位壓塊均為外齒輪，其加工簡單、方便；另外，定位壓塊體積小，其上需加工的凸齒的數量少，既節省了成本，又使產品結構更加緊湊。

附圖說明

圖1為本發明專利所述的機床主軸分度裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1，一種機床主軸分度裝置，其分度盤1為外齒輪形狀，安裝于主軸2上，定位壓塊3安裝于主軸箱4上，其與分度盤1相對側有凸齒5，凸齒5位于主軸轉動的基準位置，其齒形與分度盤1的齒形相吻合，定位壓塊3由驅動機構驅動，可由驅動機構驅動其沿主軸徑向往復運動。所述驅動機構為氣缸6，氣缸6安裝在主軸箱的側面、主軸的徑向方向，其活塞7連接插銷桿8的一端，插銷桿8位于插銷套9內，其另一端與定位壓塊3固聯。

當需控制主軸角度時，機床控制系統發出指令控制主軸電機轉動所需角度，帶動主軸2和安裝于主軸上的分度盤1轉動到指定角度，由于主軸電機的控制精度問題，通常其精度僅能在0.1度左右，只能完成主軸的初步定位。初步定位后，控制系統控制氣缸6動作，使活塞7在氣缸內運動，通過插銷桿8推動定位壓塊3向主軸徑向運動，當定位壓塊3運動到凸齒5與分度盤1相抵時，由于分度盤1角度存在偏差，凸齒5和分度盤1的齒輪不能完全吻合，其間存在偏差，齒間存在可轉動的角度，在氣缸6的推力作用下，凸齒5能夠推動分度盤1在齒間轉動，直至凸齒5與分度盤1的齒輪完全嚙合。由于凸齒5處于基準位置，因而也就使分度盤1的外齒輪也就轉至了基準位置，從而使主軸2自動找正了分度角度，實現了主軸的精確定位，其定位精度可達0.01度。

為了防止插銷桿8在插銷套9內轉動，使定位壓塊3發生轉動，導致凸齒5偏離基準位置，而使分度裝置無法正常工作，插銷套9上可加工限位滑槽10，插銷桿8上安裝卡于滑槽10內可沿滑槽滑動的鍵11，通過滑槽10和鍵11的限制，能有效地防止插銷桿8和插銷套9的相對轉動，從而保證分度裝置的正常工作。

所述定位壓塊的驅動機構也可為安裝在主軸箱側的電機，電機軸上固連齒輪，齒輪與插銷桿一端的齒條相嚙合，插銷桿插于插銷套內，其另一端與定位壓塊固聯。通過正反向轉動電機帶動齒輪通過在齒條上滾動，可使插銷沿主軸徑向往復運動。

分度盤1和凸齒5的齒形角度直接影響他們之間的配合和定位，齒形的角度過小時，剛度不夠，齒形角度過大時，接觸面積又較小。經計算和實驗表明，齒形角度以45度到75度效果較好，其中以60度最佳。