专利名称：带有回转工作台的精密内、外球面车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉机械加工技术领域，具体来说是涉及一种带有回转工作台的 精密内、外球面车床。
背景技术：
目前，很多机械加工企业在车削加工球面体零件时，仍是使用手动或半自 动的车床，这种车床的使用，需要通过操作工人用手转动手轮来驱动大拖板的 纵向移动和中拖板的横向滑动，使刀具进行圆弧运动，这种完全凭工人手感和 经验进行即时操作的方式对操作工人的技术提出了非常高的要求，所以容易因 不同操作工人动作、手感和经验的差异，造成质量不稳定，不能车出准确的球 面体，次品率高，增大了生产成本。
当然，也有很多企业是采用数控机床来车削加工球面体零件，这种车床一 般都是采用两轴数控，即主轴的转动由电脑控制联动，大拖板的纵向移动和中 拖板的横向滑动由电脑控制联动，采用这种车床提高了车削加工球面体零件的 精度和效率，但是这种车床还存在进一步改进的地方，其联动的插补精度远不 能满足高精度球面体零件的要求；主轴箱内的主轴锥面的径向跳动和轴向窜动 的动作仍比较大。
实用新型内容
本实用新型提供一种带有回转工作台的精密内、外球面车床，以解决现有 技术中所存在的不足。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案如下
一种带有回转工作台的精密内、外球面车床，它包含床身、主轴、电机、 丝杆、大拖板、中拖板和数控装置，其特征在于，它还包含有一回转工作台； 所述回转工作台由转台和底座组成；所述底座固定在所述中拖板上，所述底座 的上端面设置有第一圆导轨；所述转台的下端面设置有与底座的上端面的第一圆导轨相啮合的第二圆导轨，所述转台上设置有刀架槽，该转台通过一对内、 外齿轮与减速箱连接；所述减速箱与第一伺服电机连接，所述第一伺服电机通
过电路与数控装置连接。
进一步，在本实用新型中，所述第一圆导轨和第二圆导轨的剖面形状均为 凹凸等腰三角形。
进一步，在本实用新型中，所述第一圆导轨和第二圆导轨均为四环圆导轨。 进一步，在本实用新型中，所述主轴采用高精度的数控车床机械主轴单元，
该主轴单元的近端跳动为0. OOl面，远端300mm处跳动为0. 005mm，该主轴单元 由变频电机经三角皮带直接带动。
进一步，在本实用新型中，与所述主轴连接的变频电机通过电路与数控装 置连接；与所述大拖板连接的第二伺服电机通过电路与数控装置连接；与所述 中拖板连接的第三伺服电机通过电路与数控装置连接。
本实用新型的有益效果
1. 采用高精度的回转工作台替换原来的电动刀架，回转工作台的旋转圆弧 就是刀子的进刀路线，且该回转工作台也由电脑控制联动，从原有的二轴数控 加装成三轴数控，满足高精度球面体零件的要求。
2. 回转工作台的转台和底座间采用这种多条圆导轨连接的方式，保证转台 在转动过程中平稳、无噪音，且进一步提高加工精度。
3. 由于主轴的旋转精度在机床的使用中起到很重要的作用， 一旦主轴的旋 转精度降低，则机床的使用价值就会降低，所以本实用新型采用高精度的数控 车床机械的主轴单元代替了原有的主轴箱，使其旋转精度更高。
4. 大、中拖板的移动均由伺服电机通过精密滚珠丝杆副来带动，并由电脑 控制，可联动，能达到较高的精度。
本实用新型主要是用于精密球体零件的加工，如内、外球面的车削加工， 同时本实用新型也可用来车削内、外圆、平面和沟、槽等。
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型-
图1为本实用新型省略数控装置的结构示意图；图2为
图1的俯视图3为本实用新型的回转工作台的结构示意图； 图4为图3中的A处放大图。
具体实施方式
.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见
图1和2， 一种带有回转工作台的精密内、外球面车床，它包含床身5， 床身5的左端是一型号为JSC170-5-5/7. 5的数控车床机械的主轴单元1，其精 度比原来的主轴箱的精度更高，工件用专用夹具安装在该主轴单元1的前端2 上，该主轴单元1代替了原有的主轴箱，使其精度更高,它的近端跳动为0. OOlrnm， 远端300mm处跳动为0. 005mm。变频电机10安装在主轴单元1的下方，主轴单 元1由变频电机10经三角皮带11直接带动，变频电机10通过电路与数控装置 (未标示)连接。在本实施例中，变频电机10的最高转速为5000r/min，主轴 单元前端2的通孔直径为37mm，主轴单元前端2的内孔锥度为MT5。主轴单元 前端2的径向跳动和轴向窜动均小于0. OOlmm，保证了零件的加工精度。
在床身5上安装有精密滚珠丝杆副6，大拖板7的纵向移动是由第二伺服电 机9带动该精密滚珠丝杆副6的丝杆通过精密滚珠丝杆副的螺母8带动，该第 二伺服电机9通过电路与数控装置连接。
中拖板4可以在大拖板7的导轨上横向滑动，中拖板4由第三伺服电机12 通过精密滚珠丝杆副25带动，该第三伺服电机12通过电路与数控装置连接。
球形工件的加工由工件的旋转加上刀子的圆弧走刀形成一个球形的轨迹， 才能加工出球面形状。要达到一定精度的球形，不仅要求工件的旋转精度和刀 子的回转精度，还必须使刀子的回转中心与球形工件的球心一致，而刀子的回 转中心由大拖板和中拖板的移动来达到。本实用新型的大拖板和中拖板均由电 脑控制联动，能达到较高的精度，满足零件的加工要求。
由于加工球形工件，必须由工件的旋转加上圆弧形的进刀才能形成球形的 轨迹，加工出球形的零件，因此为了提高加工精度，本实用新型采用一回转工 作台3代替原有机床上的电动刀架，刀子的进刀路线就是回转工作台的旋转圆弧。
参见图3和4，回转工作台3由转台14和底座19组成，底座19通过螺栓 20固定在中拖板4上，底座19的中部开有孔24，底座19的上端面设置有第一 圆导轨22，该第一圆导轨22的剖面形状为凹凸等腰三角形。转台14的下端面 设置有第二圆导轨23，该第二圆导轨23的剖面形状同为凹凸等腰三角形，并且 第二圆导轨23与第一圆导轨22相啮合，转台14可以通过这样的圆形轨道实现 圆转动。在此较佳实施例中，底座上的第一圆导轨22和转台上的第二圆导轨23 均为四环圆导轨。回转工作台3的转台和底座间采用这种多条圆导轨连接的方 式，保证转台在转动过程中始终保持高精度且平稳、无噪音，且进一步提高了 加工精度。
转台14上设置有刀架槽15，用于放置刀架，在转台下端面的中部通过螺栓 16还固定有一内齿轮17，该内齿轮17通过一相啮合的外齿轮18与NMRV040-100 减速箱21连接，且该内齿轮17和外齿轮18均处于底座19的中部孔24内。这 种方式使整机结构紧凑、运行更平稳。
减速箱21与第一伺服电机13 (参见图2)连接，该第一伺服电机13通过 电路与数控装置连接。转台在转动过程中的径向跳动、轴向窜动和振动均小于 O.OOlmm,保证了零件的加工精度。
该回转工作台的转动和主轴的转动均由电脑控制联动。当安装在刀架内的 刀尖与工件切削点的工件回转直径的改变，通过电脑控制伺服电机改变工件转 动速度，保证切削点的线速度不变，以保证工件加工的精度。
本实用新型的回转工作台的台面到主轴中心的距离为74mm，回转工作台的 回转角度为360度。使用本实用新型加工的球体零件的精度可以达到"球面度" 为0. 002咖(即球面上的任意一点相对球心的跳动量为0. 002mm)。
另外，本实用新型还具有操作简单方便、自动化程度高，速度可无极调速 的特点。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。 本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例 和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的 前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等 同物界定。
权利要求1.一种带有回转工作台的精密内、外球面车床，它包含床身、主轴、电机、丝杆、大拖板、中拖板和数控装置，其特征在于，它还包含有一回转工作台；所述回转工作台由转台和底座组成；所述底座固定在所述中拖板上，所述底座的上端面设置有第一圆导轨；所述转台的下端面设置有与底座的上端面的第一圆导轨相啮合的第二圆导轨，所述转台上设置有刀架槽，该转台通过一对内、外齿轮与减速箱连接；所述减速箱与第一伺服电机连接，所述第一伺服电机通过电路与数控装置连接。
2. 根据权利要求l所述的带有回转工作台的精密内、外球面车床，其特征 在于，所述第一圆导轨和第二圆导轨的剖面形状均为凹凸等腰三角形。
3. 根据权利要求l所述的带有回转工作台的精密内、外球面车床，其特征 在于，所述第一圆导轨和第二圆导轨均为四环圆导轨。
4. 根据权利要求l所述的带有回转工作台的精密内、外球面车床，其特征 在于，所述主轴采用高精度的数控车床机械主轴单元，该主轴单元的近端跳动 为0.001mm，远端300mm处跳动为0. 005mm，该主轴单元由变频电机经三角皮带 直接带动。
5. 根据权利要求l所述的带有回转工作台的精密内、外球面车床，其特征 在于，与所述主轴连接的变频电机通过电路与数控装置连接；与所述大拖板连 接的第二伺服电机通过电路与数控装置连接；与所述中拖板连接的第三伺服电 机通过电路与数控装置连接。
专利摘要一种带有回转工作台的精密内、外球面车床，它包含床身、主轴、电机、丝杆、大拖板、中拖板、数控装置和回转工作台，该回转工作台由转台和底座组成，底座固定在所述中拖板上，底座的上端面设置有第一圆导轨；转台的下端面设置有与底座的上端面的第一圆导轨相啮合的第二圆导轨，转台上设置有刀架槽，用于放置刀架，该转台通过一对内、外齿轮与减速箱连接，减速箱与第一伺服电机连接；第一伺服电机通过电路与数控装置连接。本实用新型主要是用于精密球体零件的加工，如内、外球面类零件，可实现高精度的车削加工。
文档编号B23B19/02GK201350509SQ20092006780
公开日2009年11月25日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者张瑞明, 沈文钧, 王丙坤, 陈荣根 申请人:上海航海设备有限责任公司