用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構的製作方法

2023-07-20 23:57:31

專利名稱：用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種組合結構，尤其是一種用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構。屬於加工機械設備技術領域。
背景技術：
目前，加工裝置的轉臺主要結構形式是以蝸輪/蝸杆機構，部分高端產品則採用直驅馬達直驅結構。蝸輪/蝸杆機構常用來傳遞交錯軸之間的運動和動力，雖然渦輪蝸杆的承載能力大，具有自鎖性，但由於受限與本身的結構，輸入軸和輸出軸要相垂直，即伺服馬達的安裝位置要與轉臺的垂直，造成轉臺臺面面積增大，影響外觀。而採用直驅馬達直接驅動轉臺實現旋轉運動，省卻了齒輪、蝸輪蝸杆等複雜的傳動件，具有結構簡單、輸出扭矩大、噪聲低、速度和精確度高、控制容易、維護方便，可靠性高等優點，由於結構相對簡單，因此使用直驅馬達的轉臺外形美觀，但直驅馬達的價格比較昂貴，而且轉臺內部電機運轉時 產生熱量要是處理得不好，會影響轉臺和工具機的精度穩定性，為此需要在轉臺電機定子套上開槽用於循環冷卻，工作時通入循環冷卻水或油帶走熱量，這樣也會增加製造難度和增大體積。而加工裝置的床身底座通常是整體式結構，這樣的好處是剛性比較強，能達到比較好的工具機穩定性，但是這樣的床身結構比較複雜，鑄造和加工難度比較大，成本較高。由於小型五軸加工裝置的工具機比較小，B軸減速機構電機要置於床身內部，轉臺的平行度和垂直度要保證精確，如果採用整體式底座的話，除了鑄造加工難度比較大外，裝配難度也會增加。

實用新型內容本實用新型的目的，是為了解決上述現有技術轉臺精度穩定性不夠、底座鑄造加工難度大的問題，提供一種結構緊湊、成本較低、且外形美觀的用於小型五軸加工裝置的轉臺、底座組合結構。本實用新型的目的可以通過以下技術方案達到用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，包括轉臺部分和底座部分，其結構特點是所述底座部分呈L形狀結構、形成X軸基座和內部中空的工具機底座；轉臺部分設置在底座部分上、兩者為一體成型結構或固定式連接結構；轉臺部分包括B軸座、B軸支撐座、B軸吊耳和C軸轉臺機構，B軸座和B軸支撐座設置在工具機底座上，B軸吊耳的兩端分別與B軸座、B軸支撐座的上部活動連接，C軸轉臺機構設置在B軸吊耳的中部；在8軸吊耳與B軸座的連接處，B軸吊耳連接有行星減速機構，由所述行星減速機構驅動B軸吊耳擺動或驅動B軸吊耳擺動及C軸轉臺機構轉動；所述行星減速機構穿過X軸基座外接電氣驅動機構。本實用新型的目的還可以通過以下技術方案達到本實用新型的一種技術改進方案是所述底座部分的X軸基座架設在工具機底座上、使工具機底座和X軸基座形成頂部可安裝X軸導軌、低處可放置轉臺部分的L型結構，在工具機底座的前部形成一個漏鬥狀結構的排屑口，在X軸基座的正面處開設有B軸座的安裝孔。本實用新型的一種技術改進方案是所述行星減速機構通過聯軸器連接有B軸伺服電機，所述B軸吊耳通過支撐軸連接在B軸支撐座上；所述C軸轉臺機構包括C軸轉臺和諧波減速機構，諧波減速機構內置在B軸吊耳的中部空腔中，C軸轉臺與諧波減速機構的輸出端連接，諧波減速機構的輸入端連接有轉臺電機；轉臺電機設置在C軸固定板底部並置於B軸吊耳的空心處；所述轉臺電機通過連接軸和諧波減速機構連接。本實用新型的一種技術改進方案是在所述B軸座內孔套設有B軸法蘭軸，通過B軸法蘭軸使所述B軸座與B軸吊耳轉動連接。本實用新型的一種技術改進方案是所述B軸支撐座的底部設有C軸底蓋並通過該C軸底蓋將B軸支撐座密封。 本實用新型的一種技術改進方案是所述B軸吊耳頂部連接有可固定C軸轉臺的C軸固定板。本實用新型的一種技術改進方案是在C軸轉臺結構的底面設有輸出法蘭盤，所述諧波減速機構的一端與C軸固定板固定連接、其另一端與輸出法蘭盤固定連接。本實用新型的一種技術改進方案是在所述工具機底座上增設有可使切削液進入內部的防水槽。本實用新型的一種技術改進方案是所述工具機底座內部放置有切屑箱和電主軸水箱，在工具機底座正面處開設有電主軸水箱的放置孔。本實用新型具有如下突出的有益效果I、本實用新型採用的轉臺為BC軸結構，由於B軸藏於床身內，因此長度可以不受限制，B軸採用了行星減速機構，結構緊湊，可節省50%的體積，同軸的輸入使設計更具彈性，重量清，高效率，免保養，壽命長；C軸採用了諧波減速結構，傳動比大並且範圍廣、精度高、空回小、承載能力大、體積小、重量輕、傳動效率高、傳動平穩、噪聲小、可向密封空間傳遞運動，因此實現了轉臺布局功能。2、本實用新型採用的底座前部形成一個漏鬥狀結構的排屑口，使加工後的切屑掉入底座的切屑箱內，簡化了排屑裝置，降低了清理難度，而且降低了鑄造和加工的難度，使裝配更加容易。3、本實用新型由L形狀的底座部分和轉臺部分構成,轉臺部分設置在底座部分上、兩者為一體成型結構或固定式連接結構；因此具有結構緊湊、外形美觀協調、成本低廉的有益效果，廣泛適用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構。

圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型轉臺的結構示意圖；圖3為本實用新型底座的結構示意圖。其中，I-轉臺部分，2-底座部分。
具體實施方式
具體實施例I :圖I、圖2和圖3構成本實用新型的具體實施例I。參照圖I、圖2和圖3，本實施例包括轉臺部分I和底座部分2，所述底座部分2呈L形狀結構、形成X軸基座2-2和內部中空的工具機底座2-1 ;轉臺部分I設置在底座部分2上、兩者為固定式連接結構；轉臺部分I包括B軸座1-1、B軸支撐座1-2、B軸吊耳1-3和C軸轉臺機構1-4，B軸座1-1和B軸支撐座1-2設置在工具機底座2-1上，B軸吊耳1-3的兩端分別與B軸座1-1、B軸支撐座1-2的上部活動連接，C軸轉臺機構1-4設置在B軸吊耳1-3的中部；在B軸吊耳1-3與B軸座1-1的連接處，B軸吊耳1-3連接有行星減速機構
1-5，由所述行星減速機構1-5驅動B軸吊耳1-3擺動或驅動B軸吊耳1-3擺動及C軸轉臺機構1-4轉動；所述行星減速機構1-5穿過X軸基座2-2外接電氣驅動機構。本實施例中所述底座部分2的X軸基座2-2架設在工具機底座2-1上、使工具機底座2_1和X軸基座2-2形成頂部可安裝X軸導軌、低處可放置轉臺部分I的L型結構，在工具機底座2-1的前部形成一個漏鬥狀結構的排屑口 2-3，在X軸基座2-2的正面處開設有B軸座1-1的安裝孔 2_4。所述行星減速機構1-5通過聯軸器連接有B軸伺服電機1-6，所述B軸吊耳1-3通過支撐軸連接在B軸支撐座1-2上；所述C軸轉臺機構1-4包括C軸轉臺和諧波減速機構，諧波減速機構內置在B軸吊耳1-3的中部空腔中，C軸轉臺與諧波減速機構的輸出端連接，諧波減速機構的輸入端連接有轉臺電機；轉臺電機設置在C軸固定板1-8底部並置於B軸吊耳1-3的空心處；所述轉臺電機通過連接軸和諧波減速機構連接。所述B軸支撐座1-2的底部設有C軸底蓋1-5並通過該C軸底蓋1-5密封。所述B軸吊耳1-3頂部連接有可固定C軸轉臺1-4的C軸固定板1-8 ;所述諧波減速機構的一端固定在C軸固定板1-8上、另一端固定在C軸轉臺1-4下方的輸出法蘭盤上；所述轉臺電機設置在C軸固定板1-8底部並置於B軸吊耳1-3的空心處；所述轉臺電機和諧波減速機構之間通過連接軸連接。在所述工具機底座2-1上增設有使切削液進入內部的防水槽。所述工具機底座2-1內部放置有切屑箱和電主軸水箱2-5，在工具機底座2-1正面處開設有電主軸水箱
2-6的放置孔2-6。所述行星減速機構由輸入太陽輪、行星輪、輸出行星臂架，以及固定的內齒環所構成，行星減速機的工作原理，動力是由馬達輸入至太陽輪，而太陽輪將驅動保持於行星臂架上的行星輪，而行星輪出來本身軸線自轉外，並驅動行星臂架繞傳動系統的中心，將他轉動。所述諧波傳動機構是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的。諧波傳動包括三個基本構件波發生器、柔輪、剛輪。三個構件可任意固定一個，其餘兩個一為主動、一為從動，可實現減速或增速，也可變換成兩個輸入，一個輸出，組成差動傳動。具體實施例2 本實施例的特點是轉臺部分I設置在底座部分2上、兩者為一體成型結構。其餘同具體實施例I。以上所述，僅為本實用新型最佳的具體實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何根據本實用新型的技術方案及其構思加以 等同替換或改變，都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，包括轉臺部分(I)和底座部分(2)，其特徵是所述底座部分(2)呈L形狀結構、形成X軸基座(2-2)和內部中空的工具機底座(2-1);轉臺部分(I)設置在底座部分(2)上、兩者為一體成型結構或固定式連接結構；轉臺部分⑴包括B軸座(1-1)、B軸支撐座(1-2)、B軸吊耳(1-3)和C軸轉臺機構(1-4)，B軸座(1-1)和B軸支撐座(1-2)設置在工具機底座(2-1)上，B軸吊耳(1-3)的兩端分別與B軸座(1-1)、B軸支撐座(1-2)的上部活動連接，C軸轉臺機構(1-4)設置在B軸吊耳(1-3)的中部；在8軸吊耳(1-3)與B軸座(1-1)的連接處，B軸吊耳(1-3)連接有行星減速機構(1-5)，由所述行星減速機構(1-5)驅動B軸吊耳(1-3)擺動或驅動B軸吊耳(1-3)擺動及C軸轉臺機構(1-4)轉動；所述行星減速機構(1-5)穿過X軸基座(2-2)外接電氣驅動機構。
2.根據權利要求I所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是所述底座部分(2)的X軸基座(2-2)架設在工具機底座(2-1)上、使工具機底座(2-1)和X軸基座(2-2)形成頂部可安裝X軸導軌、低處可放置轉臺部分(I)的L型結構，在工具機底座(2-1)的前部形成一個漏鬥狀結構的排屑口(2-3)，在X軸基座(2-2)的正面處開設有B軸座(1-1)的安裝孔(2-4)。
3.根據權利要求I或2所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是所述行星減速機構(1-5)通過聯軸器連接有B軸伺服電機(1-6)，所述B軸吊耳(1-3)通過支撐軸連接在B軸支撐座(1-2)上；所述C軸轉臺機構(1-4)包括C軸轉臺和諧波減速機構，諧波減速機構內置在B軸吊耳(1-3)的中部空腔中，C軸轉臺與諧波減速機構的輸出端連接，諧波減速機構的輸入端連接有轉臺電機；轉臺電機設置在C軸固定板(1-8)底部並置於B軸吊耳(1-3)的空心處；所述轉臺電機通過連接軸和諧波減速機構連接。
4.根據權利要求I或2所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是在所述B軸座(1-1)內孔套設有B軸法蘭軸，通過B軸法蘭軸使所述B軸座(1-1)與B軸吊耳(1-3)轉動連接。
5.根據權利要求I或2所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是所述B軸支撐座(1-2)的底部設有C軸底蓋(1-7)並通過該C軸底蓋(1-7)將B軸支撐座(1-2)密封。
6.根據權利要求3所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是所述B軸吊耳(1-3)頂部連接有可固定C軸轉臺的C軸固定板(1-8)。
7.根據權利要求6所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是在C軸轉臺結構(1-4)的底面設有輸出法蘭盤，所述諧波減速機構的一端與C軸固定板(1-8)固定連接、其另一端與輸出法蘭盤固定連接。
8.根據權利要求I或2所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是在所述工具機底座(2-1)上增設有可使切削液進入內部的防水槽。
9.根據權利要求I或2所述的用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，其特徵是所述工具機底座(2-1)內部放置有切屑箱和電主軸水箱(2-5)，在工具機底座(2-1)正面處開設有電主軸水箱(2-5)的放置孔(2-6)。
專利摘要本實用新型涉及用於小型五軸加工裝置的轉臺及底座組合結構，包括轉臺部分(1)和底座部分(2)，其特徵是底座部分(2)呈L形狀結構、形成X軸基座(2-2)和內部中空的工具機底座(2-1)；轉臺部分(1)設置在底座部分(2)上、兩者為一體成型結構或固定式連接結構；轉臺部分(1)包括B軸座(1-1)、B軸支撐座(1-2)、B軸吊耳(1-3)和C軸轉臺機構(1-4)，B軸座(1-1)和B軸支撐座(1-2)設置在工具機底座(2-1)上，B軸吊耳(1-3)的兩端分別與B軸座(1-1)、B軸支撐座(1-2)的上部活動連接，C軸轉臺機構(1-4)設置在B軸吊耳(1-3)的中部；在B軸吊耳(1-3)與B軸座(1-1)的連接處，B軸吊耳(1-3)連接有行星減速機構(1-5)。本實用新型結構緊湊、外形美觀協調、成本低廉。
文檔編號B23Q5/34GK202539942SQ201220066750
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者盧藻霖, 曹鑑龍, 梁亞志 申請人:廣州市技師學院