导轨8沿齿条6的长度方向吊装在腔体零件11的顶壁上，由此能充分利用腔体零件11的内部空间，使得平衡装置的体积更加小巧。
[0024]在本实用新型大转动惯量旋转部件平衡装置的优选实施方式中，具体的，滑动体13上设置有两个导向孔17，导向孔17的轴心线与导轨8相平行，每个导向孔10内均设置有一导向杆10，导向杆10的两端固定在腔体零件11的内壁上，导向杆10与导向孔17间隙配合，滑动体13两端的导向杆10上分别套有一根上述弹簧9，两根导向杆10上共套有四根参数规格相同的弹簧9，每根弹簧9的一端与滑动体13相连接，每根弹簧9的另一端与腔体零件11的内壁相连接，导向杆10为弹簧9提供必要的支撑和导向作用，确保弹簧9只能产生直线压缩或拉伸的动作；大转动惯量旋转部件I在图2所示的垂直状态下，滑动体13处于图1所示的中间状态。
[0025]此外，腔体零件11的口部还安装有一块防护板12，用于防止弹簧9因疲劳失效而破损时弹出伤人，同时也可有效避免外部灰尘等杂物进入腔体零件11。
[0026]基于上述大转动惯量旋转部件的平衡装置，本实用新型还提出了一种刀具磨床，包括磨头15、大转动惯量旋转部件1、转动轴2和涡轮蜗杆转动机构14，磨头15同轴连接在大转动惯量旋转部件I的端部，大转动惯量旋转部件I固定在转动轴2 —端的端面上，转动轴2的另一端与涡轮蜗杆转动机构14相连接，其中于:该刀具磨床还包括上述任一项实施例中所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置。该平衡装置可固定安装于机床内部，所需安装位置小巧，设计好合适配重参数的弹簧9即可使用，没有任何电气元件，无需电气控制，故障率低，维修更换方便，完全靠机械传动来发挥设定的作用，结构简单实用，可显著提高大转动惯量旋转部件、蜗轮蜗杆及驱动电机的使用寿命，适用于绝大多数数控刀具磨床所采用，模块化设计集成度高，安装方便且无需经常拆装，而且其功能部件的检测及检修也可快速完成。
[0027]当大转动惯量旋转部件I和转动轴2按照图1所示的顺时针旋转时，齿圈3顺时针运转，传动齿轮4逆时针旋转，传动齿轮轴5逆时针旋转，齿条6和滑动体13往图1所示的左侧运动，形成传动链，左侧两根弹簧9处于压缩趋势，右侧两根弹簧9处于拉伸趋势，由此利用弹簧9自行复位保持长度的特性，对这两种运行趋势做出反馈，对齿6条运动产生抵抗阻力，并随着弹簧9变形量的增加，此抵抗阻力对应增加，此抵抗阻力随传动链反馈到大转动惯量旋转部件I和转动轴2上；当大转动惯量旋转部件I的旋转角度越大时，自身冲击变化越大，此时抵抗阻力越大，所能抵消的惯性及重力力矩越大，进而起到自动适应，自动调节阻力大小的作用。
[0028]上述齿轮传导组件可根据大转动惯量旋转部件I的转动惯量负载大小来进行特殊设计，保证能够满足旋转运动转矩传递所必须的强度即可，以保证旋转运动作用力能平稳传递。
[0029]上述齿条6的参数需要与传动齿轮4的参数相对应，保证相同的强度等级，齿条6的长度需与大转动惯量旋转部件I的行程相对应，确保磨头15回转轴在旋转角度范围内，齿条6的运动行程与之对应使平衡装置始终处于工作状态。
[0030]上述弹簧9的特性参数(压缩量与弹簧力)与大转动惯量旋转部件I的惯性及重力力矩相匹配时，可显著减小机床五轴联动运动时的冲击，使机械传动部件(蜗轮蜗杆机构14)和驱动电机等所承受的负载变化更小更慢，确保了磨头15旋转运动更平稳，延长了零部件使用寿命，有效改善了机床运行情况，使机床能加工出质量更高的表面光洁度和轮廓度。
[0031]应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种大转动惯量旋转部件的平衡装置，大转动惯量旋转部件设置在转动轴上，其特征在于，该平衡装置包括传动齿轮轴、齿条、滑动体和弹簧，传动齿轮轴的前端与转动轴之间通过齿轮传动连接，传动齿轮轴的后端与齿条相啮合，齿条固定在滑动体上，弹簧设置在滑动体的两侧，用于利用弹簧的变形力以平衡转动轴转动时由高速自转的大转动惯量旋转部件所产生的惯性冲击力。
2.根据权利要求1所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置，其特征在于:所述传动齿轮轴的轴心线与转动轴的轴心线相平行。
3.根据权利要求2所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置，其特征在于:所述传动齿轮轴的轴心线与转动轴的轴心线所在的垂直平面相偏离。
4.根据权利要求1所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置，其特征在于:所述齿条和滑动体均设置在一腔体零件内，该腔体零件内还设置有导轨，滑动体上固定有滑块，滑块与导轨滑动连接。
5.根据权利要求4所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置，其特征在于:在所述滑动体上还设置有导向孔，导向孔内设置有端部固定在腔体零件上的导向杆，弹簧套在导向杆上，弹簧的一端与滑动体相连接，弹簧的另一端与腔体零件相连接。
6.根据权利要求1所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置，其特征在于:所述传动齿轮轴的前端设置有传动齿轮，转动轴上固定有齿圈，传动齿轮与齿圈相啮合。
7.—种刀具磨床，包括磨头、大转动惯量旋转部件、转动轴和涡轮蜗杆转动机构，磨头同轴连接在大转动惯量旋转部件的端部，大转动惯量旋转部件固定在转动轴一端的端面上，转动轴的另一端与涡轮蜗杆转动机构相连接，其特征在于:该刀具磨床还包括如权利要求I至6中任一项所述的大转动惯量旋转部件的平衡装置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种刀具磨床及其大转动惯量旋转部件的平衡装置，该平衡装置包括传动齿轮轴、齿条、滑动体和弹簧，传动齿轮轴前端与转动轴之间通过齿轮传动连接，传动齿轮轴后端与齿条相啮合，齿条固定在滑动体上，弹簧设置在滑动体的两侧，利用弹簧的变形力平衡转动轴转动时由设置在转动轴上高速自转的大转动惯量旋转部件产生的惯性冲击力；由于采用了弹簧和两组齿轮传动，转动轴转动时大转动惯量旋转部件产生的惯性力矩经由传动机构传递到弹簧上，通过压缩和/或拉伸弹簧抵消此惯性力矩，消除了对转动轴和涡轮蜗杆造成的不良冲击力，减小了磨头高速正反向换向时的冲击力，使得机床五轴联动运行平稳，提高了复杂刀具特殊曲线曲面的加工质量。
【IPC分类】G05B19-18
【公开号】CN204287894
【申请号】CN201420668975
【发明人】许定明
【申请人】许定明
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月11日