[發(fā)明專利]在重心位置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910208496.0
• 申請(qǐng)日: 2009-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN101722425A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于德海;蔡春剛;張文峰;陳虎;任志輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連科德數(shù)控有限公司
• 主分類號(hào): B23Q1/46
• 分類號(hào): B23Q1/46;B23Q1/26
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所 21215
• 代理人: 劉琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)床設(shè)備，更具體的說，涉及機(jī)床用轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外大多復(fù)合多軸機(jī)床在關(guān)鍵功能部件(如：單軸旋轉(zhuǎn)工作臺(tái))驅(qū)動(dòng)上采取的都是單驅(qū)中心驅(qū)動(dòng)，就是由一根滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)在加工過程中驅(qū)動(dòng)力都不是非常準(zhǔn)確地作用在運(yùn)動(dòng)件的重心，因而在高切削速度尤其在較大進(jìn)給速度以及轉(zhuǎn)臺(tái)高轉(zhuǎn)速條件下，有產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的趨勢。這不可避免的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和由于運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生的慣性作用，都會(huì)引起機(jī)床的振動(dòng)，使機(jī)床構(gòu)件例如機(jī)床床身或立柱等鑄件等發(fā)生彎曲和變形，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的精度以及壽命都有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種助推結(jié)構(gòu)，使得推動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)移動(dòng)的合力作用于轉(zhuǎn)臺(tái)的重心，從而達(dá)到轉(zhuǎn)臺(tái)平穩(wěn)移動(dòng)，增強(qiáng)安全性的目的。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種在重心位置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，包括置于機(jī)床床身上對(duì)稱結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)。轉(zhuǎn)臺(tái)下部兩側(cè)對(duì)稱坐于側(cè)部支撐線軌上，轉(zhuǎn)臺(tái)下部中間位置坐于中部支撐線軌上。平行側(cè)部支撐線軌和中部支撐線軌位于側(cè)部支撐線軌上方對(duì)稱設(shè)置絲杠；絲杠分別配置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。轉(zhuǎn)臺(tái)的橫向外側(cè)座架以往復(fù)移動(dòng)方式配合連接絲杠；轉(zhuǎn)臺(tái)的重心位于兩側(cè)絲杠所處平面內(nèi)，且位于兩側(cè)絲杠之間的中間位置。

本發(fā)明把單軸旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)配置在兩根滾珠絲杠之間，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)空載時(shí)形成一個(gè)理想的卻是虛擬的重心，但卻能產(chǎn)生與實(shí)際的驅(qū)動(dòng)力通過重心完全相同的效果。極好地抑制了X軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和彎曲，即使單軸旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)沿X軸方向進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重心也不會(huì)發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)。而且此款機(jī)床的單軸轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式采用的是三線軌，除了轉(zhuǎn)臺(tái)兩側(cè)裝有線軌，在轉(zhuǎn)臺(tái)的底部中心位置也裝有線軌，主要是是起到支撐作用，這樣即使轉(zhuǎn)臺(tái)在負(fù)載情況下，也可以將變形量降到最低。

通過這種大膽的設(shè)計(jì)機(jī)床整體能大幅度降低振動(dòng)，使機(jī)床整體的性能發(fā)揮到極致，并能有效的提高轉(zhuǎn)臺(tái)及其他功能部件的加工精度，并在不下降表面粗糙度和幾何形狀精度的前提下，顯著提高復(fù)合立式加工中心轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的加/減速度，同時(shí)提高刀具使用壽命，以及使機(jī)床制造加工工藝簡單化，從而降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中轉(zhuǎn)臺(tái)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是安裝本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)的復(fù)合立式加工中心結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)與非重心驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)的震動(dòng)附圖對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和2所示，本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)置方式為：轉(zhuǎn)臺(tái)1下部兩側(cè)對(duì)稱坐于側(cè)部支撐線軌2上，轉(zhuǎn)臺(tái)1下部中間位置坐于中部支撐線軌4上；支撐線軌主要起到支撐作用。此外，平行側(cè)部支撐線軌2和中部支撐線軌4位于例部支撐線軌2的上方對(duì)稱設(shè)置絲杠5，并為絲杠5分別配置驅(qū)動(dòng)電機(jī)3；轉(zhuǎn)臺(tái)1通過橫向座架99配合連接絲杠5。當(dāng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)絲杠5旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)橫向座架99在絲杠上的往復(fù)移動(dòng)。本發(fā)明最重要的一點(diǎn)設(shè)置在于，轉(zhuǎn)臺(tái)1的重心在橫向上位于座架99的中心位置，而且轉(zhuǎn)臺(tái)1縱向上主要由中部支撐線軌4支撐。

如圖3所示，在復(fù)合立式加工中心機(jī)床中，對(duì)X軸運(yùn)動(dòng)組件單軸轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式采用本發(fā)明的重心驅(qū)動(dòng)方式。它的原理就是將驅(qū)動(dòng)力盡可能作用于運(yùn)動(dòng)件的重心，但事實(shí)上我們不可能將絲杠從轉(zhuǎn)臺(tái)中心穿過去，于是我們將兩套滾珠絲杠對(duì)稱地安裝在機(jī)床床身鑄件兩側(cè)。使兩套滾珠絲杠構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)裝置中心與X軸空載狀態(tài)下的單軸轉(zhuǎn)臺(tái)中心重合，形成重心驅(qū)動(dòng)。圖3中，標(biāo)號(hào)1為機(jī)床C軸直驅(qū)式單軸轉(zhuǎn)臺(tái)，標(biāo)號(hào)2為X軸側(cè)部支撐線軌，標(biāo)號(hào)3為X軸電機(jī)，標(biāo)號(hào)4為X軸中部支撐線軌，標(biāo)號(hào)5為X軸絲杠，標(biāo)號(hào)6為床身，標(biāo)號(hào)7為立柱，標(biāo)號(hào)8為Z軸電機(jī)，標(biāo)號(hào)9為Z軸絲杠，標(biāo)號(hào)10為Z軸線軌，標(biāo)號(hào)12為Y軸絲杠，標(biāo)號(hào)14為Y軸電機(jī)，標(biāo)號(hào)15為機(jī)床B軸直驅(qū)式單擺銑頭，標(biāo)號(hào)99為轉(zhuǎn)臺(tái)的橫向座架。

采用本發(fā)明的重心驅(qū)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)臺(tái)，與非重心驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)相比，如下表所示，振動(dòng)幅度明顯降低。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。