专利名称：刀架精密回转驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其用于精确加工母线回转体零件过程中的刀具位置和姿态与母线法线一致的刀架驱动装置。
背景技术：
加工一般母线回转体零件时，要求刀尖运动的轨迹为曲线，而普通车床在加工过程中，刀具只能在水平面内随进给箱、溜板箱作平行于主轴轴线、垂直于主轴轴线两个方向的平动，所以在加工一般母线回转体零件时，刀具不能保持恒定的主偏角、副偏角和固定的背吃刀量，甚至与零件相干涉，且加工过程中容易发生振动，从而对零件的加工精度、表面光洁度构成不良影响，降低了车刀使用寿命。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种刀架精密回转驱动装置，该刀架结构简单，可以实现刀架在水平面内转角的精密驱动，以调整夹持刀具相对被加工零件的姿态。为达上述目的，本实用新型采用如下方案一种刀架精密回转驱动装置，包括有夹持刀具用的方刀架，其不同之处在于在方刀架和进给箱之间设置有回转台，回转台包括有一转动自如的工作台，方刀架连接在工作台上，工作台的转动动力由固定在车床进给箱上的电机提供，电机与测控装置电连接。所述回转台包括有工作台、转轴、底座、箱体、蜗轮蜗杆总成，工作台与转轴连接， 转轴通过角接触轴承装配在底座上并可沿轴线自如转动，底座连接在箱体内，箱体固定连接在车床进给箱上，转轴下端连接有蜗轮，蜗轮与通过轴承座装配在箱体上的蜗杆形成蜗轮蜗杆副，蜗杆与电机输出轴连接。所述测控装置包括有PC机、电机驱动器及角位移传感器，PC机配备有专用电机控制软件并发送电机驱动命令，电机驱动器响应PC机的命令产生驱动信号驱动电机动作，角位移传感器用于检测工作台转动角度，并将检测信号转换后传送给PC机作为反馈信号。所述电机为伺服电机，所述电机驱动器为伺服电机驱动器。与现有的车床刀架相比，本实用新型具有如下优点(1)由于采用伺服电机通过蜗轮蜗杆传动来驱动回转台转动，实现刀具的精密驱动和定位，能够实现超精密微小角度转动，实现高精度和高表面质量零件的车削加工；(2) 采用角度传感测控系统实时检测出被加工工件母线法线夹角，实现被加工工件母线法线角度实时可控；C3)采用计算机数控软件，通过驱动器与伺服电机形成闭环控制，可减小误差，提高加工精度；(4)采用螺纹螺孔连接方式实现带转角精密驱动刀架与现有精密、超精密、各种加工中心进给箱的连接，互换性好，而且连接方便、可靠。
图1为本实用新型实施例的正视示意3[0011]图2为本实用新型实施例的俯视示意图；图3为本实用新型实施例中回转台俯视示意图；图4为本实用新型实施例中回转台剖视图；图5为本实用新型实施例的控制系统原理图。图中标记说明1 一进给箱，2—回转台，3—方刀架，4一连接螺钉，6—刀具，7—电机， 8—联轴器，9 一紧固螺钉，11 一盖板，12—工作台，13—轴承座，14 一锅杆，16—底座，17—角接触轴承，18—蜗轮，19 一键，21—第二螺钉，22—回转台安装孔，23—第三螺钉，25—角位移传感器， 洸一套筒， 27—箱体，
5—固定螺钉， 10—转轴， 15—深沟球轴承， 20—第一螺钉， 第四螺钉， 刀架安装孔c
具体实施方式
为更好地理解本实用新型，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的技术方案做一步的说明，参见图1至图5 :加工一般母线回转体零件时，要求刀尖运动的轨迹为曲线，即需要刀具6进给方向始终沿着被加工零件母线曲线的法线。为此本实用新型采用将夹持刀具6的方刀架3设置在一个可回转的工作台12上的方案，回转台2转动，从而带动方刀架3在水平面内转动， 使刀具6相对被加工零件轴线产生一定的转角，工作台12的转动由电机7驱动，为了精确控制转动的角度，电机7配置有测控装置。回转台2的具体结构为包括有工作台12、盖板23、箱体27、底座16、蜗轮总成(转轴10，角接触轴承17，蜗轮18，键19，第四螺钉M，套筒26)和蜗杆总成(轴承座13，蜗杆 14，深沟球轴承15，第二螺钉21)，底座16开有轴承孔和蜗轮腔，通过第一螺钉20安装在箱体上；工作台中心通过第四螺钉M与转轴10连接，转轴10上顶端第四螺钉M固定装有工作台12，转轴10通过有一对角接触轴承17装配在底座16内，角接触轴承17之间通过套筒沈定位后安装在底座16的轴承孔内，转轴10的下端通过键19与蜗轮18连接。轴承座 13通过第二螺钉21安装在箱体27底部，轴承座13内部装有深沟球轴承15，蜗杆14安装在深沟球轴承15内圈中，与涡轮18形成蜗轮蜗杆副。为了防止污染物进入蜗轮蜗杆副，盖板11通过第三螺钉23安装在底座16顶部。回转台2通过固定螺钉5与车床进给箱1连接，方刀架3通过连接螺钉4安装在回转台2的工作台12上方，两者几何中心重合，刀具6通过螺栓预紧力夹持在方刀架3上。 回转台2的蜗杆14轴与电机7的输出轴用联轴器8连接，电机7通过紧固螺钉9固定在车床进给箱1上。为了保证转动角度的精确，电机7采用伺服电机，且配备测控装置。测控装置包括有PC机、伺服电机驱动器及角位移传感器25，PC机配备有专用电机控制软件，完成制D/A转换器实现计算机的数字信号与模拟信号的转换，PC机发送电机驱动命令，伺服电机驱动器响应PC机的命令并产生驱动信号驱动伺服电机7动作，角位移传感器25用于检测工作台转动角度，并将检测信号转换后传送给PC机作为反馈信号，进行反馈控制。在本实施例中，角位移传感器25安装在蜗轮下方。使用本实用新型可实现方刀架3在水平面内相对Y轴作-45 +45 范围内的转动。角位移精度可达到0. 1’，可以实现复杂曲线母线的回转体零件的精密车削加工领域，以及其它各种需要实现刀具姿态变化的场合及装备中。 以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种刀架精密回转驱动装置，其特征在于包括有夹持刀具用的方刀架(3)，在方刀架(3)和进给箱(1)之间设置有回转台(2)，回转台(2)包括有一转动自如的工作台(12)，方刀架(3)连接在工作台(12)上，工作台(12)的转动动力由电机(7)提供，电机(7)固定在车床进给箱(1)上且与测控装置连接。
2.根据权利要求1所述的刀架精密回转驱动装置，其特征在于所述回转台(3)包括有工作台(12)、转轴(10)、底座(16)、箱体(27)、蜗轮蜗杆总成，工作台(12)与转轴(10)连接，转轴(10)通过角接触轴承(17)装配在底座(16)上并可沿轴线自如转动，底座(16)连接在箱体(27 )内，箱体(27 )固定连接在车床进给箱(1)上，转轴(10 )下端连接有蜗轮(18 )，蜗轮(18)与通过轴承座(13)装配在箱体(27)上的蜗杆(14)形成蜗轮蜗杆副，蜗杆(14)与电机(7)输出轴连接。
3.根据权利要求1所述的刀架精密回转驱动装置，其特征在于所述测控装置包括有PC机、电机驱动器及角位移传感器(25)，PC机配备有专用电机控制软件并发送电机驱动命令，电机驱动器响应PC机的命令产生驱动信号驱动电机动作，角位移传感器(25)用于检测工作台(12)转动角度，并将检测信号转换后传送给PC机作为反馈信号。
4.根据权利要求3所述的刀架精密回转驱动装置，其特征在于所述电机(7)为伺服电机，所述电机驱动器为伺服电机驱动器。
专利摘要本实用新型涉及加工技术领域，尤其涉及一种刀架精密回转驱动装置，包括有夹持刀具用的方刀架，在方刀架和进给箱之间设置有回转台，回转台包括有工作台，方刀架连接在工作台上，工作台的转动动力由电机提供，电机与测控装置电连接。本实用新型采用伺服电机驱动回转台转动，实现刀具的精密驱动和定位，能够实现超精密微小角度转动，实现高精度和高表面质量零件的车削加工；采用角度传感测控系统实时检测出被加工工件母线法线夹角，实现被加工工件母线法线角度实时可控；闭环控制伺服电机，加工精度高；可与现有各种加工中心进给箱的连接，互换性好。
文档编号B23B21/00GK202336722SQ201120409569
公开日2012年7月18日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者余震, 唐秋华, 易磊 申请人:余震, 唐秋华, 易磊