一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台的制作方法

本实用新型属于机床附件领域，特别涉及一种倾斜轴双电机驱动的摇篮对称式双轴数控回转工作台。

背景技术：

随着科学技术的发展，采用直驱电机控制的回转功能部件已成为五轴数控机床发展的趋势，数控回转工作台采用直驱电机直接控制具有体积小、精度高、速度快、无机械磨损、无间隙、受力状态优良等优势。现有的双轴直驱数控回转工作台结构多是由一个直驱电机驱动第四轴上的摆臂旋转，第五轴旋转轴则安装于摆臂上，要求第四轴必须具有很好的机械刚性、输出力矩和响应特性。但是受直驱转台自身性能的影响，目前的双轴直驱数控回转工作台第四轴很难达到较好的输出特性，在一定程度上限制了数控回转工作台性能的提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、体积小、精度高、机械刚性好、输出扭矩大、响应特性好的双轴直驱数控回转工作台。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，由左倾斜轴组件、右倾斜轴组件、旋转轴组件以及底板组成，左倾斜轴组件和右倾斜轴组件对称安装于底板的左右两侧；左倾斜轴组件包含左芯轴和左驱动电机，右倾斜轴组件包含右芯轴和右驱动电机，所述左芯轴和右芯轴处于同轴心，并且由同一驱动指令控制分别在左驱动电机和右驱动电机的带动下进行同步旋转；旋转轴组件由旋转工作台和驱动旋转工作台旋转的驱动电机组成，并通过其左右两侧的左摆臂和右摆臂分别与左芯轴和右芯轴相联接，可随左芯轴和右芯轴一起往复摆动。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述左倾斜轴组件还包括左基座、左轴承、左轴承座、左定位钳夹以及左侧密封防护装置；所述左驱动电机为直驱电机，由左电机转子和左电机定子组成，左电机定子固定于左轴承座内，左电机转子安装在左芯轴上；左芯轴通过左轴承支承于左轴承座内；左轴承座安装于左基座上，二者之间设置有冷却循环通道；左定位钳夹安装于左轴承座上，其内圈与左芯轴的外圈相配合；左侧密封防护装置设置于左芯轴的前后两端。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述左芯轴上还设置有安全刹车装置。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述右倾斜轴组件还包括右基座、右轴承、右轴承座、编码器以及右侧密封防护装置；所述右驱动电机为直驱电机，由右电机转子和右电机定子组成，右电机定子固定于右轴承座内，右电机转子安装在右芯轴上；右芯轴通过右轴承支承于右轴承座内；右轴承座安装于右基座上，二者之间设置有冷却循环通道；编码器安装于右芯轴的尾部；右侧密封防护装置设置于右芯轴的前后两端。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述旋转轴组件还包括旋转芯轴、轴承、轴承座、旋转定位钳夹、水套、桥板以及旋转密封防护装置；所述驱动电机为直驱电机，由电机定子和电机转子组成，电机定子套装在轴承座内，轴承座安装在水套内，并与水套一同安装在桥板上，轴承座与水套之间设置有冷却循环通道，桥板两端分别与左摆臂和右摆臂联接；电机转子安装在旋转芯轴上，旋转芯轴通过轴承支承在轴承座内；旋转定位钳夹安装于轴承座上，其内圈与旋转芯轴的外圈相配合；旋转芯轴的上下两端还设置有旋转密封防护装置；旋转工作台安装于旋转芯轴的输出端。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述左倾斜轴组件和右倾斜轴组件内均设置有冷却循环装置。

上述一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，所述左侧密封防护装置、右侧密封防护装置以及旋转密封防护装置均由机械密封装置和气体正压密封两部分组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型第四轴倾斜轴采用两个直驱电机并联驱动的形式，扭矩输出能力和承载能力大大增强，能够获得更好的响应特性；并且采用采用摇篮对称式结构布置，结构刚性强，可大大减小受力变形带来的影响。第五轴旋转轴采用直驱电机控制，运行平稳、精度高；并且倾斜轴直驱电机和旋转轴直驱电机还能实现互换使用，灵活性强。同时倾斜轴和旋转轴的直驱电机均具有冷却循环装置，能够大大降低热变形带来的不利影响，保证电机性能。另外，机械密封和正压密封的双重防护，防护能力强，可有效减小摩擦损耗和发热。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型左倾斜轴组件结构示意图。

图3是本实用新型右倾斜轴组件结构示意图。

图4是本实用新型旋转轴组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种倾斜轴双电机驱动的双轴数控回转工作台，由左倾斜轴组件100、右倾斜轴组件200、旋转轴组件300以及底板400组成。左倾斜轴组件100和右倾斜轴组件200对称安装于底板400的左右两侧，旋转轴组件300装架于左倾斜轴组件100和右倾斜轴组件200之间。

如图2所示，左倾斜轴组件100由左基座101、左芯轴102、左电机转子103、左电机定子104、左轴承105、左轴承座106、左定位钳夹107、安全刹车装置108、前防护壳109、前防护罩110以及后防护盖111组成。左电机转子103和左电机定子104组成左倾斜轴组件100的直驱电机，其中左电机定子104固定于左轴承座106内，左轴承座106安装于基座101上；左电机转子104安装于左芯轴102上，左芯轴102通过左轴承105支承于左轴承座106内。左定位钳夹107安装在左轴承座106上，其内圈对左芯轴102起着定位抱紧的作用，可实现左芯轴102的精确定位。同时，为防止突然断电等意外情况发生，左芯轴102的尾部设置有安全刹车装置108，可实现断电保护功能。前防护壳109固定安装在左轴承座106上，为不动体；前防护罩110安装在左芯轴102的最外端，为旋转体；前防护壳109与前防护罩110之间设置有环形机械密封通道，可以抵挡外界杂物进入，同时在环形机械密封通道内通入压缩气体形成正压密封，通过气体外溢阻碍外界杂物进入，两种密封共同作用实现双重防护。左芯轴102后端的后防护盖111安装在左基座101上，可起到密封防水功能。为降低,热变形带来的不利影响，在左轴承座106与左基座101之间设置有冷却循环通路112，实现对直驱电机的冷却循环。

如图3所示，右倾斜轴组件200由右基座201、右芯轴202、右电机转子203、右电机定子204、右轴承205、右轴承座206、编码器207、前防护壳208、前防护罩209以及后防护盖210组成。右电机转子203和右电机定子204组成右倾斜轴组件200的直驱电机，其中右电机定子204固定于右轴承座206内，右轴承座206安装于基座201上；右电机转子204安装于右芯轴202上，右芯轴202通过右轴承205支承于右轴承座206内。编码器207安装在右芯轴202上，能够及时读取右芯轴202的旋转角度位置。前防护壳208固定安装在右轴承座206上，为不动体；前防护罩209安装在右芯轴202的最外端，为旋转体；前防护壳208与前防护罩209之间设置有环形机械密封通道，可以抵挡外界杂物进入，同时在环形机械密封通道内通入压缩气体形成正压密封，通过气体外溢阻碍外界杂物进入，两种密封共同作用实现双重防护。右芯轴202后端的后防护盖210安装在右基座201上，可起到密封防水功能。为降低,热变形带来的不利影响，在右轴承座206与右基座201之间设置有冷却循环通路211，实现对直驱电机的冷却循环。

如图4所示，旋转轴组件300由旋转工作台301、旋转芯轴302、电机定子303、电机转子304、轴承305、轴承座306、水套307、桥板308、旋转定位钳夹309、上防护壳310、上防护罩311、外防护壳312、下防护罩313以及下端盖314组成。电机定子303和电机转子304组成旋转轴组件300的直驱电机，其中电机定子303套装在轴承座306内，轴承座306安装在水套307内，并与水套307一同安装在桥板308上，轴承座306与水套307之间设置有冷却循环通道317，桥板308两端分别与左摆臂315和右摆臂316联接；电机转子304安装在旋转芯轴302上，旋转芯轴302通过轴承305支承于轴承座306内。旋转定位钳夹309安装在轴承座306上，内圈对旋转芯轴302起着定位抱紧作用。上防护壳310固定安装在电机定子303上，为不动体；上防护罩311安装在旋转芯轴302的最外端，为旋转体；上防护壳310与上防护罩311之间设置有环形机械密封通道，可以抵挡外界杂物进入，同时在环形机械密封通道内通入压缩气体形成正压密封，通过气体外溢阻碍外界杂物进入，两种密封共同作用实现双重防护。下端盖314安转在水套307的下端，可起到密封防水功能。同时，为了起到更好的防护效果和美观效果，桥板308的上方安装有外防护壳312，下方安装有下防护罩313。旋转工作台301安装于旋转芯轴302的输出端，可随旋转芯轴302一起高速旋转。

结合图1、图2、图3和图4所示，左芯轴102和右芯轴202同轴心安装，并且由同一驱动指令控制分别在左右两个直驱电机的带动下进行同步旋转；旋转轴组件300则分别通过左摆臂315和右摆臂316联接于左芯轴102和右芯轴202上，并在左芯轴102和右芯轴202的共同作用下进行往复摆动，从而实现双直驱电机并联驱动旋转，大大增强整体结构刚性。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。