一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，包括箱体(1)、第一电机(2)、摆动架(3)和转台(7)；摆动架(3)安装在箱体(1)中，摆动架(3)内安装有竖向转动的第一电机(2)，第一电机(2)为外转子力矩电机，第一电机(2)的外转子与所述转台(7)的底座固定连接，摆动架(3)与转台(7)的台面之间同轴安装有转台轴承(6)；箱体(1)内安装有与摆动架(3)固定的蜗轮(9)以及与蜗轮(9)配合的蜗杆(12)。本实用新型采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动，不仅具有双力矩电机结构简单、易于加工，传动误差小以及受温度影响低的优点，而且造价相对便宜满足中低端精度产品的生产要求。
【专利说明】
一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台
技术领域
[0001]本实用新型属于多轴联动机床加工领域，尤其是涉及一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台。
【背景技术】
[0002]转台作为机床生产的一种重要附件，其性能的优劣直接影响到机床的整体加工性能。随着科学技术的不断发展，普通的三轴联动机床与单轴数控转台配合工作已经难以适应众多生产的需要，尤其是在具有复杂加工要求的航空航天领域。
[0003]目前，采用双蜗轮蜗杆传动的两轴数控转台:一方面，不仅结构复杂、制造加工困难，而且蜗轮蜗杆啮合处易磨损；另一方面，散热效率低，蜗轮蜗杆受热变形后会影响其啮合精度。
[0004]与双蜗轮蜗杆传动的两轴数控转台相比，采用双力矩电机传动的两轴数控转台具有结构简单、易于加工，传动误差小以及受温度影响较低等优点，但其造价昂贵仅适用于高精密加工领域。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，解决了双蜗轮蜗杆传动加工精度低、制造装配困难以及双力矩电机传动造价昂贵不适合中低端精度产品的生产要求等问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实施。
[0007]—种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，包括箱体、第一电机、摆动架和转台；
[0008]所述箱体为开口箱体，箱体左端设置有左端轴，右端设置有右端轴；
[0009]所述摆动架包含左摆臂、基座和右摆臂，所述左摆臂安装在左端轴上，右摆臂安装在右端轴上，基座内竖向开有阶梯盲孔；
[0010]所述第一电机为外转子力矩电机，第一电机的内定子固定在所述阶梯盲孔内，第一电机的外转子与所述转台的底座固定连接，转台的台面与基座之间安装有转台轴承；
[0011]所述右端轴穿过箱体，其轴颈上安装有蜗轮，所述蜗轮端部与右摆臂固定连接，箱体内设置有与所述蜗轮配合的蜗杆，所述蜗杆一端连有第二电机。
[0012]进一步地，所述基座的阶梯盲孔内设置有第一台阶和第二台阶;所述转台轴承为YRT转台轴承，所述YRT转台轴承的外圈固定在所述转台的台面下方，内圈固定在所述第二台阶上。
[0013]进一步地，还包括第一套筒，所述第一套筒通过其上的安装座固定在所述第一台阶上，第一套筒与第一电机的外转子间隙配合，第一套筒外壁上设置有外腔，所述外腔与摆动架上的外接油路相通。
[0014]进一步地，还包括第二套筒，所述第二套筒通过其上的安装座固定在箱体上，第二套筒与蜗轮间隙配合，第二套筒外壁上设置有外腔，所述外腔与箱体上的外接油路相通。
[0015]进一步地，所述蜗杆两端分别设有一个轴承，所述轴承安装在箱体内。
[0016]进一步地，所述轴承由两个角接触球轴承组成。
[0017]进一步地，所述第二电机为步进电机。
[0018]本实用新型具有显著的有益效果。一方面，该技术方案采用外转子力矩电机和蜗轮蜗杆传动，解决了双蜗轮蜗杆传动加工精度低、制造装配困难以及双力矩电机传动造价昂贵不适合中低端精度产品的生产要求等问题；另一方面，考虑到传动装置的平稳性将影响工件的加工精度，故而通过第一套筒和第二套筒分别对外转子力矩电机的外转子和蜗轮进行液压稳固，从而确保工件的加工精度。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的详细说明。
[0020]图1是本实用新型的一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台主视图；
[0021]图2是图1的侧视图；
[0022]图3是图1中摆动架结构示意图；
[0023]图4是图1中转台轴承结构示意图。
[0024]图中:1、箱体;2、第一电机;3、摆动架，301、左摆臂，302、基座，303、第一台阶，304、第二台阶，305、右摆臂;4、第一套筒;5、左端轴;6、转台轴承，601、外圈，602、内圈；7、转台；
8、右端轴;9、蜗轮;10、第二套筒;11、编码器;12、蜗杆;13、第二电机;14、轴承。
【具体实施方式】
[0025]参照图1，本实用新型的一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台主视图，图中箱体I为开口箱体，箱体I左端设置有左端轴5，右端设置有右端轴8，箱体I中安装有摆动架3。
[0026]参照图3，摆动架3的结构示意图，摆动架3包含左摆臂301、基座302和右摆臂305。
[0027]左摆臂301安装在左端轴5上，右摆臂305安装在右端轴8上，基座302内竖向开有阶梯盲孔，阶梯盲孔中设置有第一台阶303和第二台阶304，第一电机2为外转子力矩电机，第一电机2的内转子固定在阶梯盲孔内底部，第一电机2的外转子与转台7的底座固定连接，转台7的台面与基座302之间安装有转台轴承6。
[0028]结合图4，转台轴承6的结构示意图，转台轴承6为YRT转台轴承，YRT转台轴承是两列轴向滚子(承受轴向载荷)和一列径向滚子(承受径向载荷)组成的组合转台轴承，其外圈601固定在转台7的台面下方并可随转台7—起转动，内圈602固定在第二台阶304上用以支撑转台7。
[0029]第一台阶303上固定有第一套筒4，第一套筒4与第一电机2的外转子间隙配合，第一套筒4外壁上设置有与摆动架3的外接油路相通的外腔。
[0030]结合图2，本实用新型的一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台侧视图，右端轴8穿过箱体I的轴颈上安装有蜗轮9，蜗轮9端部与右摆臂305固定连接，箱体I内设置有与蜗轮9配合的蜗杆12，蜗杆12两端轴颈上分别设有一个轴承14，轴承14由两个角接触球轴承组成，蜗杆12通过这四个角接触球轴承安装在箱体I内，蜗杆12—端部连有用于驱动的第二电机13，第二电机13为步进电机，步进电机的机架固定在箱体I上。
[0031]蜗轮9同轴套有第二套筒10，蜗轮9与第二套筒10之间间隙配合，第二套筒10的安装座固定在箱体I上，第二套筒10的外壁上设置有与箱体I外接油路相通的外腔。
[0032]力矩电机传动的工作原理:第一电机2的外转子直接驱动转台7，通过控制第一电机2的转速得到较高的回转精度。在实现联动加工的定角度加工任务中为了减少误差，转台7旋转过程中需要保持平稳的状态，本实用新型的技术方案通过在摆动架3上外接液压油，液压油通过液压油管道使第一套筒4工作面膨胀抱紧第一电机2的外转子产生摩擦力矩，保持加工平稳，进而得到较高的加工精度。
[0033]蜗轮蜗杆传动定角度加工的工作原理:用蜗杆12带动蜗轮9使摆动架3转动，完成加工所需转台7的转动角度。具体由与第二电机13相连的编码器11控制其旋转精度。为实现高精度的定角度加工任务和低精度的联动加工任务，通过外接液压油使得第二套筒10工作面膨胀抱紧蜗轮9产生较大摩擦力矩，保持加工平稳，进而得到较高的加工精度。
[0034]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，包括箱体(I)、第一电机(2)、摆动架(3)和转台(7); 所述箱体(I)为开口箱体，箱体(I)左端设置有左端轴(5)，右端设置有右端轴(8); 所述摆动架(3)包含左摆臂(301)、基座(302)和右摆臂(305)，所述左摆臂(301)安装在左端轴(5)上，右摆臂(305)安装在右端轴(8)上，基座(302)内竖向开有阶梯盲孔； 所述第一电机(2)为外转子力矩电机，第一电机(2)的内定子固定在所述阶梯盲孔内，第一电机(2)的外转子与所述转台(7)的底座固定连接，转台(7)的台面与基座(302)之间安装有转台轴承(6); 所述右端轴(8)穿过箱体(I)，其轴颈上安装有蜗轮(9)，所述蜗轮(9)端部与右摆臂(305)固定连接，箱体(I)内设置有与所述蜗轮(9)配合的蜗杆(12)，所述蜗杆(12) —端连有第二电机(13)。2.根据权利要求1所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，所述基座(302)的阶梯盲孔内设置有第一台阶(303)和第二台阶(304);所述转台轴承(6)为YRT转台轴承，所述YRT转台轴承的外圈(601)固定在所述转台(7)的台面下方，内圈(602)固定在所述第二台阶(304)上。3.根据权利要求2所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，还包括第一套筒(4)，所述第一套筒(4)通过其上的安装座固定在所述第一台阶(303)上，第一套筒(4)与第一电机(2)的外转子间隙配合，第一套筒(4)外壁上设置有外腔，所述外腔与摆动架(3)上的外接油路相通。4.根据权利要求3所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，还包括第二套筒(10)，所述第二套筒(10)通过其上的安装座固定在箱体(I)上，第二套筒(10)与蜗轮(9)间隙配合，第二套筒(10)外壁上设置有外腔，所述外腔与箱体(I)上的外接油路相通。5.根据权利要求1所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，所述蜗杆(12)两端分别设有一个轴承(14)，所述轴承(14)安装在箱体(I)内。6.根据权利要求5所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，所述轴承(14)由一对角接触球轴承组成。7.根据权利要求1所述的采用力矩电机和蜗轮蜗杆配合传动的两轴数控转台，其特征在于，所述第二电机(13)为步进电机。
【文档编号】B23Q1/26GK205552010SQ201620354325
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】武琳琳, 赵斌, 张金龙
【申请人】长安大学