[實用新型]雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構

有效

• 申請號: 200820123990.8
• 申請日: 2008-12-03
• 公開（公告）號: CN201329518Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 高琦;王博
• 申請（專利權）人: 北京機電院高技術股份有限公司
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本實用新型涉及機械制造領域，具體地講是一種雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構。

背景技術

雙擺轉臺五軸加工中心是為加工具有2D或3D復雜曲面的葉輪、凸輪、模具專門設計的機床，其配置為X、Y、Z三個直線坐標和A、C兩個回轉坐標。雙擺轉臺五軸加工中心的搖籃式轉臺由A、C兩個回轉軸組成，由于實際的需要，搖籃式轉臺的重心會偏離A軸中心線，在機床運行時，轉臺繞A軸回轉過程中會帶來由自重所引起的按一定規律變化的重心偏擺力矩。此力矩的產生會影響A軸力矩電機的正常運作，因過載而造成電機損壞或影響整個機床精度，而且周期性的偏擺力矩還會造成機床可靠性的降低，使零件疲勞破壞并產生噪聲，即使是在靜止或低速的狀態下，由于偏擺力矩的存在也會給機床帶來附加的載荷，影響電機或驅動件的正常運轉。

為了消除或減少此力矩所帶來的影響，就必須形成一種抵消此力矩的具有相近特征的反向力矩，要制造一種符合雙擺轉臺五軸加工中心特殊條件的A軸平衡機構。

發明內容

本實用新型的目的就是提供一種雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構，它能消除轉臺重心偏擺力矩的影響，提高產品加工精度，改善工作條件。

本實用新型的技術方案如下：

該雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構包括擺桿、關節軸承、固定座和推力液壓缸。在旋轉軸A的端部連接有擺桿，擺桿尾部的小軸連接關節軸承，關節軸承另一端連接推力液壓缸中的活塞桿，推力液壓缸缸體末端連接在固定于機床上的固定座上。

本實用新型是在旋轉軸A軸左端安裝了一個推力液壓缸裝置，它能使在A軸的轉動過程中隨時給出偏離軸心的推力而產生平衡力矩，并在A軸轉動到不同角度時通過液壓缸推力方向的變化得到相應角度上所需的平衡偏擺力矩，從而抵消轉臺重力所帶來的重心偏擺力矩。推力液壓缸能以固定座上的軸為中心擺動，在工作時可通過關節軸承將推力作用在擺桿上，形成對A軸的平衡力矩。

本實用新型的有益效果：

1、結構緊湊合理，安裝方便實用；可以通過調整擺桿在軸上的夾緊位置，簡單、有效地調節平衡力矩的大小，提高安裝精度。

2、氣液轉換平衡罐的使用可以迅速、準確地給油缸提供油壓，反應速度大大提高，并且無噪音，安裝簡單，提高了工作效率。

3、平衡機構的特殊設計使平衡力矩更接近于重心偏擺力矩的理論值，減少了兩個值之間的誤差，增大了平衡精度。

4、油缸活塞桿端部關節軸承的使用，減少了各零、部件之間的摩擦力和整個結構的內部應力，提高了工作效率。

此平衡系統結構簡單，安裝方便，且通過大量計算所得出的理論數據和作圖分析結論，可指導機構的安裝和理論誤差的分析，使得此平衡系統更能發揮到最佳，接近理想的平衡效果。

附圖說明

圖1為雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構的主視圖。

圖2為雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構的側視圖。

圖3為雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構的局部放大圖。

圖4、5為雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構的平衡力矩曲線與A軸偏擺力矩曲線的對比分析示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對實用新型進一步說明：

如圖1-3所示，雙擺轉臺五軸加工中心的平衡機構包括擺桿2、關節軸承3、固定座4和推力液壓缸5。固定座4固定于床身6上，推力液壓缸5安裝于固定座4的軸上，并以軸為中心前后擺動。推力液壓缸5活塞桿前端螺紋連接關節軸承3，關節軸承3另一端安裝于擺桿2的軸上，擺桿2夾緊于A軸1的左端，并根據計算出的理論數據調整擺桿2在初始狀態時與A軸1的夾緊位置，同時推力液壓缸5也相應的作出調整，要求推力滿足初始狀態下的方向，從而使平衡力矩曲線與A軸偏擺力矩曲線相接近。推力液壓缸5采用尾部供油，接油管與氣液轉換平衡罐相連。

可根據雙擺轉臺五軸加工中心的轉臺部分的各零部件的重量和位置，用公式：G·L＝g1·l1+g2·l2…

G-轉臺部件的總重量；

L-轉臺部件的重心到A軸旋轉中心的距離；

g1，g2…-轉臺部分的各零部件的重量；

l1，l2…-轉臺部分的各零部件的重心到A軸旋轉中心的距離；