在重心位置驅動的轉臺的製作方法

2023-05-17 19:19:51 1

專利名稱：在重心位置驅動的轉臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及工具機設備，更具體的說，涉及工具機用轉臺結構。
背景技術：
目前國內外大多複合多軸工具機在關鍵功能部件(如單軸旋轉工作檯)驅動上採 取的都是單驅中心驅動，就是由一根滾珠絲槓驅動，這種結構在加工過程中驅動力都不是 非常準確地作用在運動件的重心，因而在高切削速度尤其在較大進給速度以及轉臺高轉速 條件下，有產生扭轉運動的趨勢。這不可避免的扭轉運動和由於運動件產生的慣性作用，都 會引起工具機的振動，使工具機構件例如工具機床身或立柱等鑄件等發生彎曲和變形，同時對轉 臺的精度以及壽命都有一定的影響。
發明內容本發明旨在提供一種助推結構，使得推動轉臺移動的合力作用於轉臺的重心，從 而達到轉臺平穩移動，增強安全性的目的。為了達到上述目的，本發明提供了一種在重心位置驅動的轉臺，包括置於工具機床 身上對稱結構的轉臺。轉臺下部兩側對稱坐於側部支撐線軌上，轉臺下部中間位置坐於中 部支撐線軌上。平行側部支撐線軌和中部支撐線軌位於側部支撐線軌上方對稱設置絲槓； 絲槓分別配置有驅動電機。轉臺的橫向外側座架以往復移動方式配合連接絲槓；轉臺的重 心位於兩側絲槓所處平面內，且位於兩側絲槓之間的中間位置。本發明把單軸旋轉工作檯配置在兩根滾珠絲槓之間，當轉臺空載時形成一個理想 的卻是虛擬的重心，但卻能產生與實際的驅動力通過重心完全相同的效果。極好地抑制了 X軸進行驅動時產生的振動和彎曲，即使單軸旋轉工作檯沿X軸方向進行高速運動時，重 心也不會發生變化，從而實現了穩定驅動。而且此款工具機的單軸轉臺的驅動方式採用的是 三線軌，除了轉臺兩側裝有線軌，在轉臺的底部中心位置也裝有線軌，主要是是起到支撐作 用，這樣即使轉臺在負載情況下，也可以將變形量降到最低。通過這種大膽的設計工具機整體能大幅度降低振動，使工具機整體的性能發揮到極 致，並能有效的提高轉臺及其他功能部件的加工精度，並在不下降表面粗糙度和幾何形狀 精度的前提下，顯著提高複合立式加工中心轉臺驅動軸的直線進給運動的加/減速度，同 時提高刀具使用壽命，以及使工具機製造加工工藝簡單化，從而降低生產成本。
圖1是本發明轉臺設置方式的俯視結構示意圖；圖2是圖1中轉臺的仰視結構示意圖；圖3是安裝本發明轉臺的複合立式加工中心結構示意圖；圖4是本發明的轉臺與非重心驅動的轉臺的振動幅度比較圖。
具體實施方式
如圖1和2所示，本發明轉臺的設置方式為轉臺1下部兩側對稱坐於側部支撐線軌2上，轉臺1下部中間位置坐於中部支撐線軌4上；支撐線軌主要起到支撐作用。此外， 平行側部支撐線軌2和中部支撐線軌4位於側部支撐線軌2的上方對稱設置絲槓5，並為絲 槓5分別配置驅動電機3 ；轉臺1通過橫向座架99配合連接絲槓5。當電機3驅動絲槓5 旋轉，實現橫向座架99在絲槓上的往復移動。本發明最重要的一點設置在於，轉臺1的重 心在橫向上位於座架99的中心位置，而且轉臺1縱向上主要由中部支撐線軌4支撐。如圖3所示，在複合立式加工中心工具機中，對X軸運動組件單軸轉臺的驅動方式採 用本發明的重心驅動方式。它的原理就是將驅動力儘可能作用於運動件的重心，但事實上 我們不可能將絲槓從轉臺中心穿過去，於是我們將兩套滾珠絲槓對稱地安裝在工具機床身鑄 件兩側。使兩套滾珠絲槓構成的驅動裝置中心與X軸空載狀態下的單軸轉臺中心重合，形 成重心驅動。圖3中，標號1為工具機C軸直驅式單軸轉臺，標號2為X軸側部支撐線軌，標 號3為X軸電機，標號4為X軸中部支撐線軌，標號5為X軸絲槓，標號6為床身，標號7為 立柱，標號8為Z軸電機，標號9為Z軸絲槓，標號10為Z軸線軌，標號12為Y軸絲槓，標 號14為Y軸電機，標號15為工具機B軸直驅式單擺銑頭，標號99為轉臺的橫向座架。採用本發明的重心驅動方式的轉臺，與非重心驅動的轉臺相比，如下表所示，振動 幅度明顯降低。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求一種在重心位置驅動的轉臺，其特徵在於，轉臺(1)下部兩側對稱坐於側部支撐線軌(2)上，所述轉臺(1)下部中間位置坐於中部支撐線軌(4)上；平行所述側部支撐線軌(2)和所述中部支撐線軌(4)位於所述側部支撐線軌(2)上方對稱設置絲槓(5)；所述絲槓(5)分別配置有驅動電機(3)；所述轉臺(1)的橫向座架(99)以往復移動方式配合連接所述絲槓(5)；所述轉臺(1)的重心位於兩側所述絲槓(5)所處平面內，且位於兩側所述絲槓(5)之間的中間位置。
專利摘要本實用新型公開了一種在重心位置驅動的轉臺，轉臺(1)下部兩側對稱坐於側部支撐線軌(2)上，轉臺(1)下部中間位置坐於中部支撐線軌(4)上；平行側部支撐線軌(2)和中部支撐線軌(4)位於側部支撐線軌(2)上方對稱設置絲槓(5)；絲槓(5)分別配置有驅動電機(3)；轉臺(1)的橫向座架(99)以往復移動方式配合連接所述絲槓(5)；轉臺(1)的重心位於兩側絲槓(5)所處平面內，且位於兩側絲槓(5)之間的中間位置。本實用新型把單軸旋轉工作檯配置在兩根滾珠絲槓之間，當轉臺空載時形成一個理想的卻是虛擬的重心，使工具機整體的性能發揮到極致，有效提高轉臺及其他功能部件的加工精度，保證轉臺平穩的加/減速。
文檔編號B23Q1/74GK201604004SQ20092026816
公開日2010年10月13日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者于德海, 任志輝, 張文峰, 蔡春剛, 陳虎 申請人:大連科德數控有限公司