专利名称：电液直驱式分度转台的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工领域内的分度转台。
背景技术：
目前，国内外分度转台的驱动方式主要有液压驱动、伺服电机驱动和力矩电机直 接驱动等几种。其原理和应用情况分别为1、液压驱动式分度转台由液压油缸驱动齿条，齿条带动齿轮进行回转分度。这类 分度转台可分度的角度范围较小，分度转台回转的速度较慢，一般与专用设备配套使用。2、电动式分度转台由旋转伺服电机驱动蜗轮蜗杆副或齿轮，蜗轮蜗杆副或齿轮 起减速和放大伺服电机扭矩的作用，该结构要求蜗轮蜗杆副和齿轮的加工精度很高，传动 件之间正、反转都只能有很小的间隙，因此对产品的加工和装配要求非常高，造成该类分度 转台的加工难度大，制造成本高，且传动件在使用中精度会逐渐降低，影响分度转台的精度 和稳定性。3、直驱式分度转台用大扭矩、低转速的力矩电机直接驱动分度转台，这种结构的 数控转台制造工艺简单，传动链短，定位精度较高，同时由于是直接驱动，无中间传动摩擦 副，因此精度保持性较好。然而，直驱式分度转台也有如下缺点，如发热问题、隔磁问题、垂 直安装时自重问题、负载扰动问题等，目前直驱式分度转台所用力矩电机要完全依赖进口。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电液直驱式分度转台，以实 现减少机械传动链，提高分度精度和传动效率的目的。为实现上述目的，本发明的技术方案在于伺服电机固定在分度箱体上，通过联轴 器与工件主轴直联，工件主轴两端由角接触球轴承支承在分度箱体上；锁紧油缸活塞通过 键联结固定在工件主轴上，锁紧油缸活塞在可动锁紧油缸缸体内，缸体在轴向方向移动，在 径向方向被锁紧，左端齿盘固定在锁紧油缸缸体上，右端齿盘装有固定套，通过键与工件主 轴相连；实现工件自动装卸的夹紧油缸缸体与工件主轴为一体，夹紧油缸缸体内有可动夹 紧油缸活塞；分度箱体的前端固定有不仅对工件夹紧油缸进行分油并可压紧工件主轴前端 轴承的分油套，分油套上装有密封圈。本发明中对工件进行定位的定位环固定在夹紧油缸缸体一端，油缸拉杆将压爪、 弹簧套、夹紧油缸活塞固为一体，弹簧套将弹簧压在油缸端盖的孔内，夹紧油缸活塞的移动 的同时通过弹簧、弹簧套、压爪、工件的作用可使压爪摆动，从而使工件夹紧或放松。本发明的锁紧油缸缸体上装有定位板，螺钉通过滚针压板将滚针板固定在定位板 的两端，定位座与分度箱体上的盖板固定一体，定位板在与分度箱体固定一体的定位座中 通过滚针移动。本发明的伺服电机与工件主轴直联，主轴两端支承均为成对组装的角接触球轴 承，支承在分度箱体上，该轴承组合的特点是工件主轴在承受较大的轴向和径向力时，仍能较轻松的旋转；旋转伺服电机的扭矩只要大于主轴轴承的摩擦力即可带动工件主轴旋转分度。本发明采用二联左、右端齿盘定位，油压锁紧的形式，锁紧油缸采用活塞固定，缸 体移动，缸体圆周方向的定位靠其自身的定位机构实现，可保证缸体圆周方向无间隙；右端 齿盘上装有固定套，通过高精度平键与工件主轴相联，使右端齿盘与工件主轴间没有任何 圆周方向的间隙。因此当两端齿盘在油压的作用下啮合时，工件主轴圆周方向无间隙，可有 效保证转台的分度精度、重复精度与端齿盘的精度基本相同，并且端齿盘分离时不需要工 件主轴的抬起，因此旋转伺服电机的起动扭矩就不需要太大。本发明中锁紧油缸缸体圆周方向的定位原理是在缸体上装一定位板，定位板只 能在与电液分度转台箱体固定一体的定位座中通过滚针移动，由于滚针在有预紧力的情况 下也能滚动，因此锁紧油缸缸体在圆周方向没有任何间隙。由于旋转伺服电机与工件主轴直联，分度转台中工件主轴的后端不能装夹紧油 缸。为解决加工工件无法实现自动装夹，本发明在工件主轴的前端直接加工一个油缸，使工 件夹紧油缸与工件主轴成为一体，可实现工件的自动装夹。同时为解决油缸的进、回油管无 法安装的问题，在电液分度转台箱体的前端固定一个分油套，分油套不仅对工件夹紧油缸 进行分油，且可起压紧工件主轴前端轴承的作用，分油套上装有三个旋转用密封圈以实现 工件压紧油缸进、回油路的分离和分油套两端的密封。本发明采用旋转伺服电机通过弹性膜片联轴器直接驱动分度转台工件主轴，二联 端齿盘定位、锁紧，夹紧油缸自动夹紧工件的结构，结构简单，机械传动链短，回转速度快， 减少回转轴在完成起动、加速、减速、反转及停车等运动时，因机械零件产生弹性变形、摩擦 和反向间隙等对分度精度的影响，并可减少机械振动、运动响应慢及其他非线性误差，精度 保持性好，可有效提高分度精度和传动效率。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的I局部放大图。
具体实施例方式如图1所示，本发明主要由伺服电机1、联轴器2、轴承3和11、分度箱体4、工件主 轴5、锁紧油缸活塞6、锁紧油缸缸体7、左端齿盘8、右端齿盘9、键10、夹紧油缸活塞12、分 油套13、密封圈14、定位环15、弹簧16、工件17、弹簧套18、压爪19、圆螺母20、压爪固定座 21、油缸拉杆22、油缸端盖23、右端齿盘固定套31组成。伺服电机1固定在分度箱体4上， 与工件主轴5通过弹性膜片联轴器2直联，工件主轴5依靠成对安装的角接触球轴承3和 11支承、定位；当轴承11预紧后，工件主轴5在承受较大轴向力和径向力时，仍有很高的定 位精度。左端齿盘8、右端齿盘9具有很高的精度，分度精度士 1.5"，重复精度士 1"；端 齿盘的高精度是本发明分度精度和重复精度的保证。左端齿盘8通过螺钉、锥销固定在锁 紧油缸缸体7上，右端齿盘9装有固定套31，通过高精度平键10与工件主轴5相连。锁紧油缸缸体7右移，两端齿盘啮合，工件主轴5锁紧，可进行切削加工；锁紧油缸缸体7左移， 两端齿盘脱开，工件主轴5松开，伺服电机旋转便可实现分度。为了使工件17能自动装夹，在工件主轴5前端加工一孔，使其同时起夹紧油缸缸 体的作用，定位环15用螺钉固定在工件主轴5前端的夹紧油缸缸体一端，工件17由定位环 15定位，油缸拉杆22将压爪19、弹簧套18、夹紧油缸活塞12固为一体，弹簧套18将弹簧 16压在油缸端盖23的孔内，夹紧油缸活塞12移动的同时通过弹簧16、弹簧套18的作用可 使压爪摆动，从而使工件夹紧或放松。当夹紧油缸右腔进油时，夹紧油缸活塞12、油缸拉杆 22、压爪19左移压紧工件17 ；当夹紧油缸左腔进油时，夹紧油缸活塞12、油缸拉杆22、压爪 19右移，松开工件17 ；为了实现工件的自动装卸，压爪19通过销轴32连接在固定座21上， 在压爪19松开工件右移的同时弹簧套18在弹簧16的弹力下也向右有一个较小的位移，于 是压爪19便在销轴32上逆时针摆动一定角度(角度的大小以工件顺利装卸为宜，可通过 改变弹簧的长度调节)而使爪部倒下倚在弹簧套18上，从而可方便的卸下工件17 ；当工件 17安装到位后，压爪19在被油缸拉杆22拉动左移的同时在销轴32上顺时针摆动而使爪部 抬起压紧工件。由于工件压紧力未作用在工件主轴轴承上，工件压紧时主轴仍能轻松旋转， 因此旋转伺服电机1直驱分度转台的起动力矩较小。如图2、图3所示，锁紧油缸缸体7上装有定位板沈，螺钉30通过滚针压板28将 滚针板25、27对称固定在定位板沈的两端，定位座四与箱体上盖板M固定一体，定位板 26在定位座四的槽中通过滚针板25、27上的滚针移动。通过螺钉30调整滚针压板28使 滚针板25、27上的滚针承受一定的预紧力，由于油缸的推力较大，滚针板25、27上的滚针在 承受一定预紧力的情况仍能滚动，由此保证了锁紧油缸缸体7正常移动而圆周方向没有间 隙。
权利要求
1.一种电液直驱式分度转台，工件主轴( 两端由轴承支承在分度箱体(4)上，其特征 在于伺服电机⑴固定在分度箱体⑷上，通过联轴器⑵与工件主轴(5)直联，工件主 轴(5)由液压锁紧装置锁紧，工件通过液压夹紧装置放松或夹紧。
2.根据权利要求1所述的电液直驱式分度转台，其特征在于所说的液压锁紧装置的 锁紧油缸活塞(6)固定在工件主轴( 上，锁紧油缸活塞(6)在可动锁紧油缸缸体(7)内， 缸体在轴向方向移动，在径向方向被锁紧，左端齿盘(8)固定在锁紧油缸缸体(7)上，右端 齿盘(9)通过固定套(31)、键(10)与工件主轴(5)刚性联接。
3.根据权利要求1所述的电液直驱式分度转台，其特征在于所说的液压夹紧装置的 夹紧油缸缸体与工件主轴(5)同为一体，其缸体内有可动夹紧油缸活塞(12)。
4.根据权利要求1所述的电液直驱式分度转台，其特征在于分度箱体的前端固 定有即可对夹紧油缸进行分油又可压紧工件主轴( 前端轴承(11)的分油套(13)。
5.根据权利要求3所述的电液直驱式分度转台，其特征在于夹紧油缸缸体的一端固 定有对工件(17)内径进行定位的定位环(15)，油缸拉杆0 将压爪(19)、弹簧套(18)、夹 紧油缸活塞(1 固为一体，弹簧套(18)将弹簧(16)压在油缸端盖的孔内，夹紧油缸 活塞(12)移动的同时，通过弹簧(16)、弹簧套(18)、压爪(19)、工件(17)的作用可使压爪 (19)因摆动抬起或倒下，从而使工件(17)夹紧或放松。
6.根据权利要求2所述的电液直驱式分度转台，其特征在于锁紧油缸缸体(7)上装 有定位板( )，螺钉(30)通过滚针压板08)将滚针板0幻、(27)固定在定位板06)的 两端，定位座09)与分度箱体⑷上的盖板04)固定一体，定位板06)在与分度箱体⑷ 固定一体的定位座09)中通过滚针板0幻、07)上的滚针移动。
7.根据权利要求1所述的电液直驱式分度转台，其特征在于工件主轴( 两端的轴 承为成对组装的角接触球轴承C3)及(11)。
8.根据权利要求2所述的电液直驱式分度转台，其特征在于锁紧油缸活塞(6)通过 键联结固定在工件主轴( 上。
9.根据权利要求4所述的电液直驱式分度转台，其特征在于分油套(1 上装有密封 圈(14)。
全文摘要
一种电液直驱式分度转台，用于分度及加工。伺服电机固定在分度箱体上，通过联轴器与主轴直联，主轴两端由轴承支承在分度箱体上；缸体内的锁紧油缸活塞固定在主轴上，左端齿盘固定在缸体上，右端齿盘与主轴刚性联接；主轴起夹紧油缸缸体作用，孔内有夹紧油缸活塞；油缸拉杆与夹紧油缸活塞联结，拉杆移动可实现工件夹紧或放松；分度箱体前端固定有分油套。本发明采用伺服电机直接驱动工件主轴，自动定位、锁紧、夹紧，结构简单，机械传动链短，动作响应快，可减少回转轴在起动、加速、减速、反转及停车等运动时因机械零件产生弹性变形、摩擦和反向间隙等对分度精度影响，并可减少机械振动及其它非线性误差，精度保持性好，提高分度精度和传动效率。
文档编号B23Q16/02GK102039543SQ20091027238
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月11日 优先权日2009年10月11日
发明者周继红, 李政, 李文喜, 李鑫, 胡杰, 陈华平, 陈起 申请人:襄樊博亚精工机器有限公司