专利名称：一种数控平旋盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控装备技术领域，尤其涉及一种数控平旋盘。
背景技术：
数控平旋盘是落地式镗铣床、加工中心上用来对大型阶梯孔或者回转面进行加工的机床附件。它在进行加工时经常需要两种运动形式第一是刀具围绕主轴轴线作旋转运动，第二种是刀具作径向直线运动。在加工形状复杂的回旋面、锥形孔时，刀具需要平旋盘同时提供旋转运动和径向直线运动，在这两种运动的合成下，完成复杂回旋面的精确加工。 数控平旋盘设计的难点在于如何实现刀具回转运动和径向直线运动的合成与分离来适应不同的加工面形状。据资料显示，目前数控平旋盘技术中一般采用蜗轮蜗杆，滚珠丝杆等通过差动机构来实现刀具旋转运动和径向运动的合成与分离。这种平旋盘主要有以下几点不足一、差动机构结构复杂，传动链过长，增加传动过程中的积累误差，从而影响加工精度； 二、制造成本高。为了实现径向进给，这种平旋盘通常需要单独的交流伺服电机，另外行星轮系、蜗轮蜗杆、滚珠丝杆、齿轮齿条等部件的应用增加了制造难度和难度；三、结构复杂使得平旋盘体积过大，笨重。中国专利CN 201124249Y公开了一种数控平旋盘，包括交流伺服电机、滚珠丝杠、 推拉杆、平旋盘体、滑块，利用交流伺服电机、联轴器驱动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆副驱动滑座移位，滑座通过轴承带动推拉杆移动，再通过推拉杆上的齿条将运动传递给中间齿轮，再经过一系列的齿轮齿条最后将运动传递给直线导轨，实现直线运动。该方法采用两组齿轮齿条机构、一组齿轮啮合和滚珠丝杆传动，并需要单独的交流伺服电机，结构比较复杂，制造成本较高，传递链长，加工精度较低。中国专利CN 201279698Y公开了一种数控平旋盘，包括滚动丝杠副，安装有刀架的滑块，回转体，交流伺服电机，采用交流伺服电机、行星轮系，蜗轮蜗杆，双联齿轮，滚动丝杆、皮带传动等结构来实现平旋盘的旋转运动和直线进给运动。该方法采用行星差动机构和蜗轮蜗杆，锥齿轮，滚动丝杆等机构，使得整个平旋盘结构复杂，传动链过长，导致传递间隙大，影响加工精度，而行星轮系、蜗轮蜗杆、锥齿轮等零部件使得制造成本和安装难度增加，并且皮带传动不能传递大功率，可能会产生加工过程直线运动进给力不足。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种数控平旋盘，大大简化平旋盘内部结构，缩短传动链长度，从而降低平旋盘制造成本，提高加工精度。本发明的目的是通过下述技术方案实现的
一种数控平旋盘，其中，包括箱体，所述箱体内设有一平旋盘运动机构；所述平旋盘运动机构包括一个与主轴箱镗轴连接的主轴块，在所述主轴块外套设一轴套，在所述轴套与所述箱体间设有旋转滑动机构；
在所述轴套不朝向主轴箱镗轴的一端固定一回旋支架，一直线导轨固定在所述回旋支架上，平旋盘刀具通过安装在所述直线导轨上的导轨滑块沿着所述直线导轨进行滑动； 所述主轴块的两个相对侧面为平面，在所述主轴块的两侧平面处分别设有一导向块， 所述导向块的一侧为平面，另一侧为曲面，所述导向块的平面侧与所述主轴块的平面侧相互配合；所述导向块通过一固定结构实现与所述轴套的轴向固定；在两块所述导向块中的任意一块导向块内侧表面设有竖直方向的导向槽；
在所述主轴块上朝向具有所述导向槽的导向块的一侧平面上开设有一斜槽，所述平旋盘运动机构还包括一联动机构，所述联动机构包括位于所述导向槽内的滑块，以及一端与所述滑块连接的斜杆，所述斜杆位于所述斜槽内，所述斜杆的另一端与所述导轨滑块连接。进一步地,所述旋转滑动机构为滚动轴承。进一步地，所述固定结构为分别设置于两个所述导向块曲面侧表面的键槽，以及设置在所述轴套内壁上的与所述键槽相匹配的平键结构。进一步地，所述固定结构为花键联接或者螺栓连接。进一步地，所述斜杆通过第一连杆与所述滑块连接，所述斜杆通过第二连杆与所述导轨滑块连接，所述第一连杆、所述第二连杆与所述斜杆无相对转动。进一步地，所述斜槽的长度为所述主轴块侧面上的最长直线距离。进一步地，所述两个所述导向块的曲面侧与所述主轴块的另外两个侧面形成圆柱面。与已有技术相比，本发明的有益效果在于
1)本发明机构能大大简化平旋盘结构，缩短传动链长度，减少传动过程积累误差，提高加工精度；
2)本发明机构无需单独交流伺服电机提供动力，也无需传统平旋盘中成本高昂的行星轮系，蜗轮蜗杆，齿轮齿条等部件，而是通过镗轴的伸缩定位来实现平旋盘刀具直线运动精确定位，大大降低了平旋盘的制造成本，提高了平旋盘结构紧凑性；
3)本发明平旋盘机构传动链简单，能实现运动精确输出、快速响应，镗轴伸缩运动作为刀具直线运动的动力，增大了平旋盘径向切削进给力和稳定性。
图I是本发明数控平旋盘的平旋盘运动机构的最佳实施例的剖视图2是本发明数控平旋盘的最佳实施例的立体结构图。
具体实施例方式下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。参考图I和图2所示出的本发明的最佳实施例示意图，本发明数控平旋盘包括箱体0，箱体O内设有一平旋盘运动机构，箱体O装配时与主轴箱(未在图中标出)连接，整个平旋盘运动机构安装在箱体O内。平旋盘运动机构包括一个与主轴箱镗轴连接的主轴块1， 用于传递镗轴的周转运动与伸缩运动，在主轴块I外套设一轴套2，在轴套2与箱体O间设有旋转滑动机构00，在本实施例中，旋转滑动机构为滚动轴承00。在轴套2不朝向主轴箱镗轴的一端固定一回旋支架3，轴套2与回旋支架3通过六个螺钉连接，一直线导轨4固定在回旋支架3上，平旋盘刀具通过安装在直线导轨4上的导轨滑块5沿着直线导轨4进行滑动。继续参看图2所示，主轴块I的两个相对侧面为平面,在主轴块I的两侧平面处分别设有一导向块6，导向块6的一侧为平面，另一侧为曲面，导向块6的平面侧与主轴块I的平面侧相互配合，在本最佳实施例中，两个导向块6的曲面侧与主轴块I的另外两个侧面形成圆柱面，以使轴套2与内部结构实现良好匹配。主轴块I既能在轴套2中伸缩运动，又能与轴套2，导向块6 —起做旋转运动。导向块6通过一固定结构实现与轴套2的轴向固定。 具体地，如图2所示，固定结构可以为分别设置于两个导向块6曲面侧表面的键槽61，以及设置在轴套2内壁上的与键槽61相匹配的平键结构，图中未示出平键结构，导向块6与轴套2通过平键连接来传递扭矩。固定结构也可以是花键联接或者螺栓连接，只要满足让导向块6与轴套2实现轴向固定且传递扭矩即可，这是本领域技术人员的公知常识，在此不予赘述。请继续参看图I并结合图2所示，在两块导向块6中的任意一块导向块内侧表面设有竖直方向的导向槽62，在主轴块上朝向具有导向槽的导向块的一侧平面上开设有一斜槽11，在本发明的最佳实施例中，斜槽11的长度为主轴块I侧面上的最长直线距离，即主轴块I的矩形侧面的对角线长度。平旋盘运动机构还包括一联动机构，联动机构包括位于导向槽62内的滑块7，以及一端与滑块7连接的斜杆8，滑块7能在导向块6的导向槽62内做直线运动。斜杆8位于斜槽11内，斜杆8的另一端与导轨滑块5连接。具体地，斜杆8通过第一连杆91与滑块 7连接，斜杆8通过第二连杆92与导轨滑块5连接，第一连杆91、第二连杆92与斜杆8无相对转动，仅仅用于传递直线运动。图I和图2中的箭头方向示出了主轴块I部分与直线导轨4部分的运动方向。当主轴箱镗轴旋转时，主轴块I随之旋转，从而带动导向块6与轴套2旋转，再通过轴套2上螺钉连接，实现回旋支架3的转动，最终实现刀具的回转运动；当主轴箱镗轴沿轴向伸缩运动时，主轴块I随之沿轴向伸缩运动，由于斜杆8在轴向方向是固定的，在主轴块I表面的斜槽11内面的推力下和导向块6的导向下，斜杆8跟随滑块7在导向槽62内做直线方向平动，在斜杆8的直线平动下，导轨滑块5沿着直线导轨4做直线运动，最终实现刀具的直线运动。由于镗轴旋转运动和伸缩运动的独立性，可根据加工需要自由实现平旋盘刀具旋转运动和直线运动的组合。本设计方案结构简单，传动链短，能提高加工精度。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种数控平旋盘，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有一平旋盘运动机构；所述平旋盘运动机构包括一个与主轴箱镗轴连接的主轴块，在所述主轴块外套设一轴套，在所述轴套与所述箱体间设有旋转滑动机构；在所述轴套不朝向主轴箱镗轴的一端固定一回旋支架，一直线导轨固定在所述回旋支架上，平旋盘刀具通过安装在所述直线导轨上的导轨滑块沿着所述直线导轨进行滑动；所述主轴块的两个相对侧面为平面，在所述主轴块的两侧平面处分别设有一导向块， 所述导向块的一侧为平面，另一侧为曲面，所述导向块的平面侧与所述主轴块的平面侧相互配合；所述导向块通过一固定结构实现与所述轴套的轴向固定；在两块所述导向块中的任意一块导向块内侧表面设有竖直方向的导向槽；在所述主轴块上朝向具有所述导向槽的导向块的一侧平面上开设有一斜槽，所述平旋盘运动机构还包括一联动机构，所述联动机构包括位于所述导向槽内的滑块，以及一端与所述滑块连接的斜杆，所述斜杆位于所述斜槽内，所述斜杆的另一端与所述导轨滑块连接。
2.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述旋转滑动机构为滚动轴承。
3.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述固定结构为分别设置于两个所述导向块曲面侧表面的键槽，以及设置在所述轴套内壁上的与所述键槽相匹配的平键结构。
4.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述固定结构为花键联接或者螺栓连接。
5.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述斜杆通过第一连杆与所述滑块连接，所述斜杆通过第二连杆与所述导轨滑块连接，所述第一连杆、所述第二连杆与所述斜杆无相对转动。
6.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述斜槽的长度为所述主轴块侧面上的最长直线距离。
7.如权利要求I所述的数控平旋盘，其特征在于，所述两个所述导向块的曲面侧与所述主轴块的另外两个侧面形成圆柱面。
全文摘要
本发明公开了一种数控平旋盘，包括箱体，箱体内设有一平旋盘运动机构；所述平旋盘运动机构包括一个与主轴箱镗轴连接的主轴块，在主轴块外套设一轴套，在轴套与所述箱体间设有旋转滑动机构；在轴套不朝向主轴箱镗轴的一端固定一回旋支架，一直线导轨固定在回旋支架上，平旋盘刀具通过导轨滑块沿着直线导轨进行滑动；在主轴块两侧平面处分别设一导向块；在任意一块导向块内侧表面设有竖直方向导向槽；在主轴块上朝向具有导向槽导向块的一侧平面上开设有一斜槽，导向槽内具有滑块，斜杆一端与滑块连接且位于斜槽内，斜杆的另一端与导轨滑块连接。本发明机构能大大简化平旋盘结构，缩短传动链长度，减少传动过程积累误差，提高加工精度。
文档编号B23Q5/22GK102581678SQ20121001722
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者刘屈武, 孟祥东, 郑开彬 申请人:上海三一精机有限公司