应用于数控机床、线切割机床等机械加工设备的滑台的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种可应用于数控机床、线切割机床、铣床等机械加工设备并用于夹持加工工件的滑台。

背景技术：

现有的滑台普遍采用丝杠式结构并呈层叠式布局，托板的下端设置有控制X或Y轴方向的上层丝杠导向机构，上层丝杠导向机构的底部还设置有控制Y轴或X轴方向的下层丝杠导向机构；目前滑台采用的层叠式导向方式，在安装过程中会扩大误差，降低精度，特别是在线切割机床、高精度数控机床等精密加工设备中，其对工件的精度等级造成很大影响。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种完全不同于现有技术的全新滑台，其采用平移式结构，显著降低滑台的高度，并且在精度方面获得较大提升。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

应用于数控机床、线切割机床等机械加工设备的滑台，其包括托板、设置于托板底部的支撑板，支撑板上安装有用于牵引托盘的牵引机构，支撑板上还安装有驱动托板运动的托板驱动机构，托板驱动机构可驱动托盘沿Ｘ轴、Ｙ轴方向运动；

一对牵引机构呈左、右方向布置于支撑板两端，牵引机构包括与支撑板铰接的连杆a、连杆b，与连杆a滑动连接并且可沿连杆a长度方向滑动的滑块a，与连杆b滑动连接并且可连杆b长度方向滑动的滑块b，滑块a与滑块b之间还铰接有牵引杆，托板的底部还设置有与滑块a、滑块b铰接的铰接孔；

支撑板上设置有与托板驱动机构相匹配的上转向孔，设置于支撑板底部的底架上布置有与托板驱动机构相匹配的下转向孔；

托板驱动机构包括换向筒体、动轮组件，换向筒体分别与上转向孔、下转向孔滑动配合并且可绕自身轴线转动，换向筒体的底部设置有与之固定并且与其同轴线布置的连接板，连接板的底部固定有与换向筒体共轴线布置的带轮a；动轮组件包括安装于换向筒体内腔并且与连接板相固定的定位架，定位架上活动设置有可绕自身轴线转动并且与带轮a同轴线布置的传动轴，传动轴的外部还套接有轴承，传动轴与轴承的内圈连接，轴承的外圈与带轮a相连接，传动轴的驱动端位于带轮a的下端并且其驱动端安装有带轮，传动轴的输出端延伸至换向筒体的内腔中，定位架的顶端安装有可绕自身轴线转动并且呈竖直方向布置的驱动轮，换向筒体上设置有与驱动轮相匹配的开口槽，驱动轮的圆周表面上阵列有若干个相互间隔的顶针，定位架上还安装有传动机构，传动轴的输出端连接于传动机构的主动件，驱动轮的驱动端连接于传动机构的从动件；

托板的底部布置有多个呈矩形形状排列并且相互均匀间隔的方位孔，方位孔与顶针相匹配，相邻的顶针之间的弧长等于相邻的方位孔之间的间隔；

带轮a驱动换向筒体的转动，每次旋转角度为90度的整数倍并且驱动轮的中心轴线与X轴或者Y轴平行；

底架上安装有驱动机构，驱动机构包括驱动机构a、驱动机构b，驱动机构a通过传动带a与带轮a连接，驱动机构b通过传动带b与带轮b连接。

支撑板上表面阵列有若干个与托盘下底面相接触并且用于向上顶起托盘的顶升球体，支撑板上设置有与顶升球体相匹配的球槽；当托盘在平移过程中，因托盘的压力可驱动顶升球体的滚动，降低摩擦力的同时，还降低托盘对托板驱动机构施加的压力。

上述的托板驱动机构为四个并且呈矩形形状布局，驱动机构a可驱动四个带轮a绕相同方向转动，驱动机构b可驱动四个带轮b绕相同方向转动；采用四个托板驱动机构可提高托盘平移的平稳性。

换向筒体与上转向孔之间滑动布置有套接于换向筒体的上锥面套环，换向筒体与下转向孔之间滑动布置有套接于换向筒体的下锥面套环，上锥面套环的较大端面、下锥面套环的较大端面均位于换向筒体的内侧；上锥面套环、下锥面套环不仅用于降低摩擦，并且还可以利用上锥面套环、下锥面套环的锥面限位对换向筒体进行竖直方向的定位。

上述的定位架包括与连接板固定连接的定位架a、与定位架a固定并且位于其上方的定位架b、与定位架b固定的定位架c，传动机构包括安装于传动轴输出端并且介于定位架b、定位架a之间的直齿轮a、安装于定位架a并且可绕自身轴线转动的直齿轮b、安装于定位架c并且可绕自身轴线转动的斜齿a、与驱动轮通过轴件连接并且共轴线布置的斜齿b，其中斜齿a通过轴件与直齿轮b连接并且呈共轴线布置，斜齿a、斜齿b相互啮合并且其中心轴线相互垂直，驱动轮安装于定位架。

上述的顶针为锥形结构，方位孔为与顶针相匹配的锥形槽。

本发明的优越性在于，完全不同于传统的滑台机构，可替代传统的丝杠式滑台机构，降低托盘在竖直方向高度的同时提高了整体的加工精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为托板底部的结构示意图。

图3为支撑板与牵引机构、底架、托板驱动机构相匹配的结构示意图。

图4为支撑板与牵引机构相匹配的结构示意图。

图5为支撑板与牵引机构相匹配的结构示意图。

图6为托板驱动机构与托板驱动机构相匹配的结构示意图。

图7为托板驱动机构与驱动机构相匹配的结构示意图。

图8为换向筒体与动轮组件相匹配的结构示意图。

图9为换向筒体的结构示意图。

图10为换向筒体与动轮组件相匹配的结构示意图。

图11为换向筒体的结构示意图。

图12为动轮组件与传动机构相匹配的结构示意图。

图13为传动机构的结构示意图。

图14为连接板与带轮b相匹配的结构示意图。

图15为驱动轮与斜齿b相匹配的结构示意图。

图16为本发明的牵引机构形状变换的结构示意图。

图17为本发明的牵引机构形状变换的结构示意图。

图18为本发明的牵引机构形状变换的结构示意图。

图中标示为：

10、托板；110、铰接孔；120、方位孔；

20、支撑板；210、顶升球体；220、牵引机构；220a、连杆a；220b、连杆b；220c、滑块a；220d、滑块b；220e、牵引杆；230、上转向孔；

30、底架；310、上锥面套环；320、下锥面套环；

40、托板驱动机构；

410、换向筒体；410a、开口槽；410b、带轮a；410c、连接板；410d、轴承；

420、动轮组件；420a、驱动轮；420b、顶针；420c、带轮b；420d、传动轴；420e、定位架a；420f、定位架b；420g、定位架c；

50、驱动机构；510、驱动机构a；510a、传动带a；520、驱动机构b；520a、传动带b；

60、传动机构；610、直齿轮a；620、直齿轮b；630、斜齿a；640、斜齿b。

具体实施方式

参见附图1-7，滑台，其包括托板10、设置于托板10底部的支撑板20，支撑板20上安装有用于牵引托盘10的牵引机构220，支撑板20上还安装有驱动托板运动的托板驱动机构40，托板驱动机构40可驱动托盘10沿Ｘ轴、Ｙ轴方向运动，并适应工件的加工。

参见附图3-5，支撑板20上表面阵列有若干个与托盘10下底面相接触并且用于向上顶起托盘10的顶升球体210，支撑板20上设置有与顶升球体210相匹配的球槽；当托盘10在平移过程中，因托盘10的压力可驱动顶升球体210的滚动，降低摩擦力的同时，还降低托盘10对托板驱动机构40施加的压力。

参见附图2-5、16-18，一对牵引机构220呈左、右方向布置于支撑板20两端，牵引机构220包括与支撑板20铰接的连杆a220a、连杆b220b，与连杆a220a滑动连接并且可沿连杆a220a长度方向滑动的滑块a220c，与连杆b220b滑动连接并且可连杆b220b长度方向滑动的滑块b220d，滑块a220c与滑块b220d之间还铰接有牵引杆220e，托板10的底部还设置有与滑块a220c、滑块b220d铰接的铰接孔110；牵引机构220由可伸缩的四连杆结构构成，其可以适应托盘10的运动并发生相应的变化，实现稳固托盘10的作用。

参见附图3-7，上述的托板驱动机构40为四个并且呈矩形形状布局，支撑板20上设置有与托板驱动机构40相匹配的上转向孔230，设置于支撑板20底部的底架30上布置有与托板驱动机构40相匹配的下转向孔；当采用一个托盘驱动机构40也是可以实现整个功能的，但采用四个托板驱动机构40可提高托盘平移的平稳性。

参见附图8-12，托板驱动机构40包括换向筒体410、动轮组件420，换向筒体410与上转向孔230之间滑动布置有套接于换向筒体410的上锥面套环310，换向筒体410与下转向孔之间滑动布置有套接于换向筒体410的下锥面套环320，上锥面套环310的较大端面、下锥面套环320的较大端面均位于换向筒体410的内侧；上锥面套环310、下锥面套环320不仅用于降低摩擦，并且还可以利用上锥面套环310、下锥面套环320的锥面限位对换向筒体410进行竖直方向的定位；换向筒体410的底部设置有与之固定并且与其同轴线布置的带轮a410b，优选地，带轮a410b固定于连接板410c，连接板410c与换向筒体410相固定；当带轮a410b转动时，即可驱动换向筒体410的转动；动轮组件420包括安装于换向筒体410内腔并且与连接板410c相固定的定位架，定位架上活动设置有可绕自身轴线转动并且与带轮a410b同轴线布置的传动轴420d，传动轴420d的外部还套接有轴承410d，传动轴420d与轴承410d的内圈连接，轴承410d的外圈与带轮a410b相连接，传动轴420d的驱动端位于带轮a410b的下端并且其驱动端安装有带轮b420c，传动轴420d的输出端延伸至换向筒体410的内腔中，定位架的顶端安装有可绕自身轴线转动并且呈竖直方向布置的驱动轮420a，换向筒体410上设置有与驱动轮420a相匹配的开口槽410a，驱动轮420a的圆周表面上阵列有若干个相互间隔的顶针420b，定位架上还安装有传动机构60，传动轴420d的输出端连接于传动机构60的主动件，驱动轮420a的驱动端连接于传动机构60的从动件；当传动轴420d绕自身轴线转动时，经过传动轴420d的传动即可实现驱动轮420a的转动。

尤为重要地，参见附图2，托板10的底部布置有多个呈矩形形状排列并且相互均匀间隔的方位孔120，方位孔120与顶针420b相匹配，相邻的顶针420b之间的弧长等于相邻的方位孔120之间的间隔。

上述的顶针420b优选为锥形结构，方位孔120为与顶针相匹配的锥形槽。

带轮a410b驱动换向筒体410的转动，每次旋转角度为90度的整数倍，即保证驱动轮420a的中心轴线与X轴或者Y轴平行，当确定驱动轮420a中心轴线方向时，利用带轮b420c驱动传动轴420d转动，并通过传动机构60的传动，即可实现驱动轮420a的转动，利用顶针与方位孔的配合并推动托盘10朝预设方向平移。

上述的定位架包括与连接板410c固定连接的定位架a420e、与定位架a420e固定并且位于其上方的定位架b420f、与定位架b420f固定的定位架c420g，传动机构60包括安装于传动轴420d输出端并且介于定位架b420f、定位架a420e之间的直齿轮a610、安装于定位架a420e并且可绕自身轴线转动的直齿轮b620、安装于定位架c420g并且可绕自身轴线转动的斜齿a630、与驱动轮420a通过轴件连接并且共轴线布置的斜齿b640，其中斜齿a630通过轴件与直齿轮b620连接并且呈共轴线布置，斜齿a630、斜齿b640相互啮合并且其中心轴线相互垂直，驱动轮420a安装于定位架b420f。

参见附图7，底架30上安装有驱动机构50，驱动机构50包括驱动机构a510、驱动机构b520，驱动机构a510通过传动带a510a与带轮a410b连接，并且驱动机构a510可驱动四个带轮a410b绕相同方向转动，驱动机构b520通过传动带b520b与带轮b420c连接，并且驱动机构b520可驱动四个带轮b420c绕相同方向转动。