一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的制作方法

本实用新型涉及数控机床技术领域，特别涉及一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台。

背景技术：

五轴转台多是应用在加工中心上，用于工件机械加工；通过五轴转台，能实现工件一次装夹，能完成5个面的加工，并且完成曲面的加工。

目前行业中的五轴是驱动装夹工件的工作台旋转的第五轴，即c轴，通常是采用蜗轮蜗杆减速机传动，并且是驱动的伺服电机是设置在翻转台的底面，与第五轴的台面相对设置；因此会造成电机占用较大的空间，造成机床体积较大；驱动工作台旋转的为第四轴，即a轴，通常采用两侧支撑进行驱动旋转，体积占比较大，不能适应体积较小的机床，鉴于以上缺陷，实有必要设计新型的五轴转台。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台，其结构简单合理，大大降低了自身重量，并且可以合理进行线路布局，减小五轴转台的体积，同时降低了主轴设计的难度，使得主轴结构简单，刚性较好，制造成本较低。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台，包括用于与机床床身固定连接的固定盘，所述固定盘上装设有用于绕机床床身旋转的a轴伺服传动机构，所述a轴伺服传动机构一侧装设有跟随a轴伺服传动机构旋转的单臂转台，所述单臂转台上装设有驱动装夹工件旋转的c轴伺服传动机构，所述c轴伺服传动机构上方装设有跟随c轴伺服传动机构旋转的旋转卡盘底座，所述旋转卡盘底座上装设有用于装夹工件的卡盘。

作为优选的，所述a轴伺服传动机构包括伺服电机固定板、第一伺服电机、同步带调节装置、同步带、第一同步带轮、第二同步带轮、中空管、第一减速机构和输出盘；所述固定盘一侧固定连接有同步带调节装置，所述固定盘活动装设有伺服电机固定板，所述伺服电机固定板上固定装设有第一伺服电机，所述第一伺服电机通过键连接第一同步带轮，所述第一同步带轮上套设有同步带，所述同步带一端套设在第一同步带轮上，另一端套设在第二同步带轮，所述第二同步带轮通过螺栓与第一减速机构的输入端固定连接，所述第一减速机构的输出端通过螺栓固定连接输出盘，所述第一减速机构内部装设有中空管，所述输出盘通过螺栓固定连接单臂转台。

作为优选的，所述同步带调节装置包括第一固定块，所述第一固定块中部通过螺栓固定连接在固定盘上，所述第一固定块一端设有第一通孔，另一端设有第二通孔，所述第一通孔活动装设有第一螺栓，所述第二通孔活动装设有第二螺栓，所述第一螺栓穿过第一通孔装设在伺服电机固定板一侧，所述第二螺栓穿过第二通孔装设在伺服电机固定板另一侧，所述伺服电机固定板一侧设有至少一个第一u型槽，所述伺服电机固定板另一侧设有至少一个第二u型槽，所述第一u型槽内部装设有第一支撑螺栓，所述第一支撑螺栓固定装设在固定盘上，所述第二u型槽内部装设有第二支撑螺栓，所述第二支撑螺栓固定装设在固定盘上。

作为优选的，所述中空管内部为中空结构，所述中空管内部装设有电缆，所述第一减速机构为中空式减速机构，所述第一减速机构的减速比为80:1，所述a轴伺服传动机构的旋转角度范围在-110°-110°之间。

作为优选的，所述单臂转台内部为中空结构，所述单臂转台内部装设有电缆，所述单臂转台下部装设有可拆卸的密封板。

作为优选的，所述c轴伺服传动机构包括第二伺服电机和第二减速机构，所述单臂转台一侧通过螺栓固定装设有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过键连接第二减速机构的输入端，所述第二减速机构的输出端通过螺栓固定装设有旋转卡盘底座，所述单臂转台还通过螺栓固定装设有用于密封c轴伺服传动机构的密封端盖。

作为优选的，所述第二减速机构的减速比为80:1，所述c轴伺服传动机构的旋转角度范围在0°-360°之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述a轴伺服传动机构中装设有第一减速机构，所述第一减速机构为中空式减速机构，所述第一减速机构内部装设有中空管，可以大大降低自身重量，并且可以合理解决c轴伺服传动机构的线路布局，所述中空管可以很好的保护内部线路，将c轴伺服传动机构的连接线装设在中空管内部，有利于减小五轴转台的体积。

2、本实用新型所述a轴伺服传动机构可带动单臂转台旋转-110°至+110°，装设在单臂转台上的c轴伺服传动机构可以进行360°回转，采用上述组合，除固定在卡盘上的工件底面之外，其余五个面都可以进行加工，可以将工件细分成任何角度，加工出倾斜面或者倾斜孔，本实用新型装设在加工中心上实现五轴联动，可以加工出复杂的空间曲面，加工中心上的主轴降低了设计难度，主轴的结构更加简单，刚性较好，制造成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的正面结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的侧面结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的分解结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的剖面示意图；

图5是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的a轴伺服传动机构整体结构示意图；

图6是本实用新型提供的一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台的a轴伺服传动机构分解结构示意图。

在图中包括有：

1-固定盘、2-a轴伺服传动机构、3-单臂转台、4-c轴伺服传动机构、5-旋转卡盘底座、21-伺服电机固定板、22-第一伺服电机、23-同步带调节装置、24-同步带、25-第一同步带轮、26-第二同步带轮、27-中空管、28-第一减速机构、29-输出盘、231-第一固定块、232-第一通孔、233-第二通孔、234-第一螺栓、235-第二螺栓、211-第一u型槽、212-第二u型槽、213-第一支撑螺栓、214-第二支撑螺栓、31-密封板、41-第二伺服电机、42-第二减速机构、32-密封端盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型本实施方式中的附图，对本实用新型本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本实用新型的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本实用新型中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图6，本实用新型提供了一种用于五轴加工中心的新型单臂摇篮式五轴转台，包括用于与机床床身固定连接的固定盘1，所述固定盘1上设有多个连接螺栓孔，使与机床床身连接更加牢固，所述固定盘1上装设有用于绕机床床身旋转的a轴伺服传动机构2，所述a轴伺服传动机构2一侧装设有跟随a轴伺服传动机构2旋转的单臂转台3，所述单臂转台3上装设有驱动装夹工件旋转的c轴伺服传动机构4，所述c轴伺服传动机构4上方装设有跟随c轴伺服传动机构4旋转的旋转卡盘底座5，所述旋转卡盘底座5上装设有用于装夹工件的卡盘，所述卡盘和工件未在附图中画出。

如图3所示，所述a轴伺服传动机构2包括伺服电机固定板21、第一伺服电机22、同步带调节装置23、同步带24、第一同步带轮25、第二同步带轮26、中空管27、第一减速机构28和输出盘29；所述固定盘1一侧固定连接有同步带调节装置23，所述固定盘1活动装设有伺服电机固定板21，所述同步带调节装置23可以驱动伺服电机固定板21沿着第一u型槽211和第二u型槽212水平往复移动，所述伺服电机固定板21上固定装设有第一伺服电机22，所述第一伺服电机22通过螺栓固定在伺服电机固定板21上，所述第一伺服电机22通过键连接第一同步带轮25，所述第一同步带轮25上套设有同步带24，所述同步带24一端套设在第一同步带轮25上，另一端套设在第二同步带轮26，所述第二同步带轮26通过螺栓与第一减速机构28的输入端固定连接，所述第一减速机构28的输出端通过螺栓固定连接输出盘29，所述第一减速机构28内部装设有中空管27，所述输出盘29通过螺栓固定连接单臂转台3。

所述第一伺服电机22将动力传输到第一同步带轮25，所述第一同步带轮25通过同步带24将动力传输至第二同步带轮26上，所述第二同步带轮26通过螺栓连接将动力传输至第一减速机构28上，所述第一减速机构28经过减速将动力传输至输出盘29，所述输出盘29通过螺栓连接将动力传输至单臂转台3，综上所述，所述第一伺服电机22驱动单臂转台3进行旋转。

如图6所示，所述同步带调节装置23包括第一固定块231，所述第一固定块231中部通过螺栓固定连接在固定盘1上，所述第一固定块231一端设有第一通孔232，另一端设有第二通孔233，所述第一通孔232活动装设有第一螺栓234，所述第二通孔233活动装设有第二螺栓235，所述第一螺栓234穿过第一通孔232装设在伺服电机固定板21一侧，所述第二螺栓235穿过第二通孔233装设在伺服电机固定板21另一侧，所述伺服电机固定板21一侧设有至少一个第一u型槽211，所述伺服电机固定板21另一侧设有至少一个第二u型槽212，所述第一u型槽211内部装设有第一支撑螺栓213，所述第一支撑螺栓213在附图中未进行标注，所述第一支撑螺栓213固定装设在固定盘1上，所述第二u型槽212内部装设有第二支撑螺栓214，所述第二支撑螺栓214在附图中未进行标注，所述第二支撑螺栓214固定装设在固定盘1上。

所述同步带24张紧时，同步带调节装置23的操作流程，当同步带24经过一段时间的使用发生松弛时，需要将同步带24进行拉紧，此时需要对同步带调节装置23进行操作：首先，将第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214进行放松，使得第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214与伺服电机固定板21之间存在间隙；其次，将第一螺栓234和第二螺栓235进行拧紧，使得伺服电机固定板21水平移动，同时第一同步带轮25和第二同步带轮26之间的距离变大，此时同步带24被第一同步带轮25和第二同步带轮26拉紧；最后，将同步带24调节至合适的张紧度，同时拧紧第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214将伺服电机固定板21与固定盘1进行固定连接，此时同步带24张紧完毕。

所述同步带24更换时，同步带调节装置23的操作流程，所述同步带24具有一定寿命，使用一段时间后需要进行更换，此时需要对同步带调节装置23进行操作：首先，将第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214进行放松，使得第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214与伺服电机固定板21之间存在间隙；其次，将第一螺栓234和第二螺栓235进行放松，使得伺服电机固定板21水平移动，同时第一同步带轮25和第二同步带轮26之间的距离变小，此时同步带24被第一同步带轮25和第二同步带轮26放松；再次，将需要进行更换的同步带24取下，将新同步带24套设在第一同步带轮25和第二同步带轮26上；最后，将第一螺栓234和第二螺栓235进行拧紧，使得伺服电机固定板21反方向水平移动，同时第一同步带轮25和第二同步带轮26之间的距离变大，此时新同步带24被第一同步带轮25和第二同步带轮26拉紧，将新同步带24调节至合适的张紧度，同时拧紧第一支撑螺栓213和第二支撑螺栓214将伺服电机固定板21与固定盘1进行固定连接，此时同步带24更换完毕。

所述中空管27内部为中空结构，所述中空管27内部装设有电缆，所述第一减速机构28为中空式减速机构，所述第一减速机构28的减速比为80:1，所述第一减速机构28内部装设有中空管27，可以大大降低自身重量，并且可以合理解决c轴伺服传动机构4的线路布局，所述中空管27可以很好的保护内部线路，将c轴伺服传动机构4的连接线装设在中空管27内部，有利于减小五轴转台的体积。

所述单臂转台3内部为中空结构，所述单臂转台3内部装设有电缆，所述单臂转台3下部装设有可拆卸的密封板31。

所述c轴伺服传动机构4包括第二伺服电机41和第二减速机构42，所述单臂转台3一侧通过螺栓固定装设有第二伺服电机41，所述第二伺服电机41通过键连接第二减速机构42的输入端，所述第二减速机构42的减速比为80:1，所述第二减速机构42的输出端通过螺栓固定装设有旋转卡盘底座5，所述单臂转台3还通过螺栓固定装设有用于密封c轴伺服传动机构4的密封端盖32。

所述a轴伺服传动机构2的旋转角度范围在-110°-110°之间，从而a轴伺服传动机构2可带动单臂转台3旋转-110°至+110°，所述c轴伺服传动机构4的旋转角度范围在0°-360°之间，从而装设在单臂转台3上的c轴伺服传动机构4可以进行360°回转，采用上述组合，除固定在卡盘上的工件底面之外，其余五个面都可以进行加工，可以将工件细分成任何角度，加工出倾斜面或者倾斜孔，本实用新型装设在加工中心上实现五轴联动，可以加工出复杂的空间曲面，加工中心上的主轴降低了设计难度，主轴的结构更加简单，刚性较好，制造成本较低。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述a轴伺服传动机构2中装设有第一减速机构28，所述第一减速机构28为中空式减速机构，所述第一减速机构28内部装设有中空管27，可以大大降低自身重量，并且可以合理解决c轴伺服传动机构4的线路布局，所述中空管27可以很好的保护内部线路，将c轴伺服传动机构4的连接线装设在中空管27内部，有利于减小五轴转台的体积；本实用新型所述a轴伺服传动机构2可带动单臂转台3旋转-110°至+110°，装设在单臂转台3上的c轴伺服传动机构4可以进行360°回转，采用上述组合，除固定在卡盘上的工件底面之外，其余五个面都可以进行加工，可以将工件细分成任何角度，加工出倾斜面或者倾斜孔，本实用新型装设在加工中心上实现五轴联动，可以加工出复杂的空间曲面，加工中心上的主轴降低了设计难度，主轴的结构更加简单，刚性较好，制造成本较低。