一种数控平旋盘的制作方法_2

文档序号:8569823阅读:来源:国知局
磨擦,使得辅助工艺时间显著降低,有利于实现更高的动态性能。
[0034]4.无间隙
[0035]由于转矩电机不需要采用齿轮传动机构,因此也就不再存在众所周知的间隙问题。从而显著提高了运动方向改变时的轮廓精度,并且其重复性精度也得到显著改善。
[0036]5.带有冷却套的转矩电机
[0037]对于小轴径转矩电机,西门子直线电机系统公司采用了一种高效而经济的冷却系统:水冷外部冷却套,可保证电机温度稳定地被保持在规定范围内。
[0038]6.简便集成
[0039]由于转矩电机的转子和定子已经预装配,且接线也是标准化的,所以西门子转矩电机可以很容易地与现有机器结构进行集成。
[0040]7.大转矩
[0041]例如,西门子转矩电机的最大输出为7430Nm。
[0042]本实用新型提出了一种新的数控平旋盘结构设计和应用技术方案,其创造性的采用导电滑环作为转换线路,解决了电机壳体旋转造成中空伺服力矩电机3的控制线路接线难的问题。其具有结构紧凑、体积小、密封防振性能良好、可以方便地实现半闭环或闭环控制,其可实现很好的精度,技术效果优良。本实用新型具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
【附图说明】
[0043]下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
[0044]图1为使用数控平旋盘的某型卧式镗铣床的部分结构示意简图;
[0045]图2为图1中央稍偏左处虚线框内的数控平旋盘部分的局部放大图;
[0046]图3为以图1为主视图的对应的右视图;
[0047]图4为以图1为主视图的对应的俯视图。
【具体实施方式】
[0048]附图标记含义说明如下:
[0049]滑鞍1、方滑枕2、中空伺服力矩电机3、定位轴4、滚珠丝杠5、编码器连接轴6、中空绝对位置编码器7、向心推力球轴承8、丝母座9、锁紧螺母10、压板11、胀紧套12、端盖13、丝母14、压盖15、电机定子16、电机转子17、编码器连接压盖18、压片19、车刀20、胀紧套压盖21、主轴箱22、带配水器配油器的导电滑环23、变频主电机24、行星减速机25、Z轴丝杠26、Z轴滑板27、Z轴伺服电机减速机28、Z轴伺服电机29、工作台30、床身31、滑动镶钢导轨32。
[0050]实施例1
[0051]一种数控平旋盘,其安装固定在滑鞍I中,滑鞍I又直接与机床的主轴前端连接,主轴通过端面连接带动滑鞍I旋转;所述数控平旋盘构成如下:方滑枕2、中空伺服力矩电机3、定位轴4、滚珠丝杠5、编码器连接轴6、中空绝对位置编码器7、向心推力球轴承8、丝母座9、锁紧螺母10、压板11、胀紧套12、端盖13、丝母14、压盖15、电机定子16、电机转子17、编码器连接压盖18 ;其中:
[0052]滚珠丝杠5两端通过连接结构与方滑枕2两端固定连接为一体;
[0053]滚珠丝杠5的丝母14固连在定位轴4上,定位轴4通过一对背对背安装的向心推力球轴承8 (其为角接触球轴承)与丝母座9的下部进行相互分隔并构成配合关系,定位轴4与丝母座9分别与向心推力球轴承8的内圈和外圈构成配合接触;
[0054]定位轴4的内壁与丝母14配合连接并固定为一个整体;在布置有向心推力球轴承8处外部的丝母座9与丝母14之间还设置有封堵连接用的压盖15 ;
[0055]电机定子16、电机转子17共同构成中空伺服力矩电机3的主要构成部分;电机定子16、电机转子17都布置安装在丝母座9内腔中;电机定子16布置在丝母座9上部的内腔中且二者相互固定连接为一个整体;电机转子17布置在电机定子16内腔中且二者之间为间隙配合;电机转子17与套装在滚珠丝杠5上的编码器连接轴6相互固定连接为一个整体,中空绝对位置编码器7固定在丝母座9的上部近端处,中空绝对位置编码器7内壁与编码器连接轴6上部的外壁之间为构成间隙配合;
[0056]中空伺服力矩电机3和安装在编码器连接轴6上的中空绝对位置编码器7的线路通过安装在主轴尾端上的导电滑环转换引出,从而解决了平旋盘中中空交流伺服力矩电机3的供电问题。
[0057]所述数控平旋盘中还设置有下述结构:压盖15、编码器连接压盖18、压片19 ;具体地满足下述要求:
[0058]在布置有向心推力球轴承8处外部的丝母座9与丝母14之间还设置有封堵连接用的压盖15;
[0059]中空绝对位置编码器7内壁与编码器连接轴6 二者配合连接间隙的上方端部处还设置有编码器连接压盖18,编码器连接压盖18与中空绝对位置编码器7固定连接;
[0060]压片19为套装在丝母14外部的环状结构,其下端面与丝母14下部构成端面接触;其上端面内侧部和外侧部分别与定位轴4下端以及最下部的那一个向心推力球轴承8的内圈下端部这二者同时构成端面接触。
[0061]将滚珠丝杠5两端与方滑枕2两端固定连接为一体的连接结构具体是锁紧螺母10、端盖13的组合或者胀紧套12和胀紧套压盖21的组合;其中:
[0062]锁紧螺母10、端盖13的组合布置在滚珠丝杠5下端部,端盖13套装在滚珠丝杠5下端近端处的轴段上,端盖13与方滑枕2的下部固定连接为一个整体;锁紧螺母10套装在滚珠丝杠5下部的端盖13下方处;
[0063]胀紧套12和胀紧套压盖21的组合布置在滚珠丝杠5上端部,胀紧套压盖21布置在方滑枕2上部安装滚珠丝杠5的孔外端近端处的孔段处,胀紧套12布置在胀紧套压盖21下方且其套装在滚珠丝杠5上端部上。
[0064]本实施例还有其他需要说明的内容简要罗列如下:
[0065]向心推力球轴承8具体为60度接触角的推力角接触球轴承,其作用是为用于辅助固定丝母14。
[0066]本实施例所述数控平旋盘采用中空伺服力矩电机3旋转驱动滚珠丝杠5的丝母14旋转,丝母14带动滚珠丝杠5做直线运动,滚珠丝杠5两端均与方滑枕2相连,方滑枕2与滚珠丝杠5做同步直线运动,安装在方滑枕2上的车削刀具(例如车刀20)对工件进行径向切削。中空伺服力矩电机3加工时是与主轴旋转同步进行的,轴向进给由Z轴伺服电机29驱动Z轴丝杠26带动主轴箱22移动实现。本实施例使用转矩电机简化了机械传动机构,使平旋盘具有体积小、重量轻、部件少,高动态性能和高精度,设计结构更加紧凑,传动链最短,半闭环或闭环控制既得到很好的精度,又简化结构设计,从而减小了制造难度,降低了制造成本。
[0067]为了解决转盘中的中空伺服力矩电机3(交流电机)的控制问题,本实施例所述技术方案中采用导电滑环作为转换线路,解决了电机壳体旋转造成中空伺服力矩电机3的控制线路接线难的问题。由于电机壳体随主运动一起旋转运动,可以避免中空伺服力矩电机3的电线所带来的不便。另外,中空伺服力矩电机3体积小、重量轻,设计结构紧凑。中空绝对位置编码器7的密封防振性能良好,可以克服现有技术中常规使用的电机在使用上的不足。综合上述因素,所以选用中空伺服力矩电机3和中空绝对位置编码器7,半闭环或闭环控制既能得到很好的精度,又能简化结构设计。
[0068]中空伺服力矩电机3能够顺利实现高动态性能和高精度,其特点说明:
[0069]在机床工业以及其它领域,对高精度和高转矩的需求一直是一个永恒的话题。以西门子直线电机为例,其直接驱动电机很好地解决了这两个相互矛盾的目标。这种以同步电机方式运行的转矩电机适合用于旋转轴和回转工
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