[發(fā)明專利]一種大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010556116.5
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102059558A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃筱調(diào);洪榮晶;于春建;方成剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工大數(shù)控科技有限公司
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q1/26;B23Q1/38
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺，涉及機械制造設(shè)備，屬于先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為經(jīng)濟、快速地滿足國內(nèi)大型高檔數(shù)控機床對高質(zhì)量功能部件的需求，尤其是大型精密數(shù)控銑齒機、滾齒機、磨齒機、鏜銑床對數(shù)控回轉(zhuǎn)臺的需求，科技部將其列入2010年“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備重大專項”的研究課題；以全面提升大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺的精度保持性、動態(tài)性能穩(wěn)定性、制造裝配工藝性、承載能力為目標(biāo)，提高與之配套的大型數(shù)控機床的加工效率和精度，降低制造成本，逐步提高我國高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的自主研發(fā)能力。

大重型數(shù)控回轉(zhuǎn)臺是大型高檔數(shù)控機床的重要功能部件，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)和間斷分度，為機床提供高精度的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，與其他坐標(biāo)軸一起聯(lián)動完成復(fù)雜曲面的加工。主要性能質(zhì)量指標(biāo)包括：分度精度和重復(fù)定位精度、承載能力、支撐剛性、回轉(zhuǎn)定位速度、密封性能、鎖緊特性和平均無故障時間等。

數(shù)控回轉(zhuǎn)臺同樣也是大重型數(shù)控機床的薄弱環(huán)節(jié)之一。對于強力切削，數(shù)控轉(zhuǎn)臺承受較大的沖擊載荷，其結(jié)構(gòu)剛性及裝配工藝都影響其動態(tài)特性，降低加工效率和精度。以齒輪加工行業(yè)為例，滾齒機、磨齒機切削載荷比較穩(wěn)定，而銑齒加工屬于強力切削，轉(zhuǎn)臺周向和軸向偏載嚴(yán)重，蝸輪蝸桿副的反向間隙、傳動系統(tǒng)剛性以及系統(tǒng)阻尼引起的轉(zhuǎn)臺周向振動比較明顯，因而對轉(zhuǎn)臺動剛度和阻尼特性有較高要求。縱觀國產(chǎn)轉(zhuǎn)臺，小規(guī)格轉(zhuǎn)臺多采用機械軸承，精度較高但承載能力和剛性不足；大規(guī)格轉(zhuǎn)臺的靜壓結(jié)構(gòu)工藝性存在一些不足，精度較低；本發(fā)明的大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺采用了軸向恒流靜壓閉式導(dǎo)軌、徑向鎖緊結(jié)構(gòu)、全閉環(huán)控制技術(shù)及先進(jìn)的加工裝配工藝方法，保證了轉(zhuǎn)臺的高精度和高剛性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述存在的不足和問題，提供一種大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺，滿足大重型數(shù)控機床對數(shù)控轉(zhuǎn)臺高精度、高剛性的要求。

本發(fā)明的大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺的分度精度、重復(fù)定位精度和承載剛性接近國際先進(jìn)水平。該靜壓轉(zhuǎn)臺的工藝性強，精度容易保證，提高了生產(chǎn)裝配的效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺，包括支撐部件、閉式導(dǎo)軌部件、蝸桿部件、圓光柵全閉環(huán)部件和徑向鎖緊部件；所述支撐部件由底座及芯軸組成；分度旋轉(zhuǎn)部件由花盤、蝸輪轂、蝸輪及蝸輪壓蓋組成；閉式導(dǎo)軌部件由反向預(yù)載導(dǎo)軌動圈及定圈組成；蝸桿部件由蝸桿及蝸桿支架組成；圓光柵全閉環(huán)部件由圓光環(huán)支架、圓光環(huán)、讀數(shù)頭及讀數(shù)頭支架組成；徑向鎖緊部件由徑向鎖緊油缸、導(dǎo)向套和阻尼銅塊組成。

所述底座及芯軸剛性連接。

所述花盤與蝸輪轂剛性連接、蝸輪與蝸輪轂過盈連接、蝸輪壓蓋與蝸輪轂剛性連接，花盤的主副導(dǎo)軌與蝸輪轂的內(nèi)孔垂直度在0.03mm以內(nèi)。

所述底座和花盤的主副導(dǎo)軌合研，花盤的主副導(dǎo)軌與芯軸的外圓垂直度在0.03mm以內(nèi)，接觸斑點8點/25X25mm²；蝸桿安裝在蝸桿支架內(nèi)，蝸桿支架與底座剛性連接。

所述鎖緊油缸、導(dǎo)向套與底座剛性連接，阻尼銅塊在導(dǎo)向套內(nèi)自由滑動。

所述讀數(shù)頭支架固定在芯軸上，讀數(shù)頭固定于讀數(shù)頭支架上，圓光環(huán)支架固定于底座上，圓光環(huán)固定在圓光環(huán)支架上。

所述底座的主導(dǎo)軌卸荷油腔由卸荷油槽堵塊隔開，卸荷油槽堵塊固定在底座上并采用注膠工藝封裝；芯軸和圓光環(huán)支架中心安裝了排屑漏斗。

一種大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺，采用了軸向恒流靜壓閉式導(dǎo)軌、徑向恒流靜壓軸承、徑向鎖緊裝置、全閉環(huán)控制系統(tǒng)、雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿精密分度等關(guān)鍵技術(shù)及裝配工藝方法，能夠?qū)崿F(xiàn)任意角度的連續(xù)和非連續(xù)分度。主要包括6大部件：支撐部件、分度旋轉(zhuǎn)部件、閉式導(dǎo)軌部件、蝸桿部件、圓光柵全閉環(huán)部件及徑向鎖緊部件。

本發(fā)明的大重型數(shù)控靜壓回轉(zhuǎn)臺的進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的軸向恒流靜壓閉式導(dǎo)軌的設(shè)計方法：轉(zhuǎn)臺主導(dǎo)軌設(shè)在底座上方，承載范圍達(dá)到最大；輔助導(dǎo)軌位于下方，用于施加反向預(yù)載，使得轉(zhuǎn)臺能夠承受較大的傾覆力矩；上下導(dǎo)軌采用不等面積的對置油腔分布。為了保證合適的導(dǎo)軌油膜厚度，主導(dǎo)軌卸荷油腔的流量通過電磁閥控制。

再進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的底座主導(dǎo)軌的恒流靜壓卸荷油腔結(jié)構(gòu)采用先除后添和注塑工藝：將卸荷油槽車成圓環(huán)狀后，在油槽中間銑好方槽，用卸荷油槽堵塊將環(huán)形槽隔成若干獨立油腔，堵塊與底座用螺釘連接并進(jìn)行注塑處理，卸荷油腔的加工工藝性大大改善，成本降低。