可扩展四轴半转动装置的制作方法

本发明涉及机械转台领域，尤其涉及一种可扩展四轴半转动装置。

背景技术：

目前，随着工业化水平的逐步提高，越来越多的四轴半转台应用到工厂中，现有四轴半转台功能比较单一，其倾斜轴需通过手动旋转后定位，只可实现所设定角度的钻、铣、车加工，具有较大的局限性，若需进行复杂曲面的五轴联动加工则必须更换为五轴转台才可实现。

电机的扭矩跟电机的尺寸及价格成正比例关系，若为了保证转台的加工能力，则通常会选择较大扭矩的转台，则其相应的成本及机床预留尺寸都会大幅度增加，而且使用中还会有被闲置的风险，使用方面不够灵活容易造成资源浪费。

同时，若在使用中客户增加了曲面体加工的需求，则需要更换为五轴转台，对于常用四轴半转台其功能已固定，需重新选择合适型号并且在尺寸上能满足现有机床的五轴转台，并拆装重新调试才可使用，此时会造成较大的工作量。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种可扩展四轴半转动装置，其能解决使用不便及生产效率低的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种可扩展四轴半转动装置，包括倾斜轴机构、尾座机构、旋转轴机构及力矩电机机构，所述旋转轴机构安装于所述倾斜轴机构和所述尾座机构之间，所述力矩电机机构可拆卸安装于所述倾斜轴机构，待加工元件安装于所述旋转轴机构上，所述力矩电机机构带动所述旋转轴机构转动以实现加工。

进一步地，所述倾斜轴机构包括倾斜轴机体、第一轴承座、第一转台轴承及第一回转轴，所述第一轴承座安装于所述倾斜轴机体，所述第一转台轴承安装于所述第一回转轴和所述第一轴承座之间，所述第一转台轴承内圈固定于所述第一回转轴。

进一步地，所述倾斜轴机构还包括第一油封盖、第一油封座及第一油封，所述第一油封盖固定于所述倾斜轴机体端面，所述第一油封座及所述第一油封安装于所述第一轴承座。

进一步地，所述倾斜轴机构还包括第一密封圈、钳夹系统、刹车座，所述第一密封圈安装于所述钳夹系统和所述第一回转轴之间，所述钳夹系统安装于所述刹车座，所述刹车座安装于所述倾斜轴机体。

进一步地，所述尾座机构包括尾座机体、侧部端盖、第二回转轴、第二转台轴承及前端油封组件，所述侧部端盖、所述第二转台轴承及前端油封组件安装于所述尾座机体，所述第二回转轴安装于所述第二转台轴承。

进一步地，所述尾座机构还包括光栅及读数头，所述光栅固定于所述第二回转轴，所述读数头安装于所述尾座机体。

进一步地，所述力矩电机机构包括第三转台轴承、第三回转轴、转子、主体、定子，所述第三转台轴承的内圈固定于所述第三回转轴，所述第三转台轴承的外圈固定于所述主体，所述定子固定于所述主体，所述转子固定于所述第三回转轴。

进一步地，所述主体固定于所述倾斜轴机体，所述第三回转轴可拆卸固定于所述第一回转轴。

进一步地，所述第三回转轴与所述第一回转轴通过螺丝可拆卸固定。

进一步地，所述力矩电机机构还包括后端密封座、第二油封、第二密封圈及前端油封座，所述后端密封座及所述前端油封座安装于所述主体，所述第二油封安装于所述后端密封座，所述第二密封圈安装于所述后端密封座。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述旋转轴机构安装于所述倾斜轴机构和所述尾座机构之间，通过手动可将倾斜轴机构置于任意角度后刹车抱死，配合旋转轴机构的旋转运动可实现工件固定角度的车、铣、钻加工。所述力矩电机机构可拆卸安装于所述倾斜轴机构，待加工元件安装于所述旋转轴机构上，所述力矩电机机构带动所述旋转轴机构转动同时配合旋转轴机构的旋转运动可实现五轴联动加工，具有更广泛的加工能力及更高的加工效率。所述力矩电机机构为可供选择的模块，用以实现四轴半转台与五轴转台之间的转换，在使用上具有更强的灵活性及适应能力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明可扩展四轴半转动装置中一较佳实施例的立体图；

图2为图1所示可扩展四轴半转动装置的剖视图；

图3为图1所示可扩展四轴半转动装置的另一剖视图；

图4为图1所示可扩展四轴半转动装置局部立体图；

图5为图1所示可扩展四轴半转动装置的局部剖视图；

图6为图1所示可扩展四轴半转动装置中一力矩电机机构的立体图。

图中：100、倾斜轴机构；1、倾斜轴机体；2、第一轴承座；3、第一油封盖；4、第一油封座；5、第一油封；6、第一转台轴承；7、第一回转轴；8、第一密封圈；9、钳夹系统；10、刹车座；200、尾座机构；11、尾座机体；12、侧部端盖；13、光栅；14、第二回转轴；15、第二转台轴承；16、前端油封组件；17、读数头；300、旋转轴机构；400、力矩电机机构；18、后端密封座；19、第三转台轴承；20、第二油封；21、第二密封圈；22、第三回转轴；23、前端油封座；24、转子；25、主体；26、定子。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-6，一种可扩展四轴半转动装置包括倾斜轴机构100、尾座机构200、旋转轴机构300及力矩电机机构400，所述旋转轴机构300安装于所述倾斜轴机构100和所述尾座机构200之间，所述力矩电机机构400可拆卸安装于所述倾斜轴机构100，待加工元件安装于所述旋转轴机构300上，所述力矩电机机构400带动所述旋转轴机构300转动以实现加工。所述力矩电机机构400用以提供侧部的动力源，所述力矩电机机构400可使所述旋转轴机构300上的工件置于任意角度，因此可实现工件的任意角度的车、铣、钻加工，加工效率高，使用方便。

在本实施例中，所述旋转轴机构300为四轴半转台，通过所述力矩电机机构400与所述旋转轴机构300连接并带动所述旋转轴机构300运作，所述力矩电机机构400可根据需求选择，对于不同转速、不同扭矩的使用需求可提供不同型号的电机机构以供选择，可提供系列化产品，使设计、加工更加高效。

优选的，所述倾斜轴机构100包括倾斜轴机体1、第一轴承座2、第一转台轴承6及第一回转轴7，所述第一轴承座2安装于所述倾斜轴机体1，所述第一转台轴承6安装于所述第一回转轴7和所述第一轴承座2之间，所述第一转台轴承6内圈固定于所述第一回转轴7。

优选的，所述倾斜轴机构100还包括第一油封盖3、第一油封座4及第一油封5，所述第一油封盖3固定于所述倾斜轴机体1端面，所述第一油封座4及所述第一油封5安装于所述第一轴承座2。具体的，所述倾斜轴机构100还包括第一密封圈8、钳夹系统9、刹车座10，所述第一密封圈8安装于所述钳夹系统9和所述第一回转轴7之间，所述钳夹系统9安装于所述刹车座10，所述刹车座10安装于所述倾斜轴机体1。提高了整个结构的密封性。

优选的，所述尾座机构200包括尾座机体11、侧部端盖12、第二回转轴14、第二转台轴承15及前端油封组件16，所述侧部端盖12、所述第二转台轴承15及前端油封组件16安装于所述尾座机体11，所述第二回转轴14安装于所述第二转台轴承15。所述尾座机构200为所述旋转轴机构300提供侧部支撑，保证整体平稳运转。

优选的，所述尾座机构200还包括光栅13及读数头17，所述光栅13固定于所述第二回转轴14，所述读数头17安装于所述尾座机体11，所述读数头17与控制系统连接，当所述读数头17读取所述第二回转轴14达到指定角度时，控制系统驱动所述钳夹系统9进行刹车，使所述旋转轴机构300保持在固定角度，此时结合述旋转轴机构300的旋转运动可实现设定角度的钻、铣、车削加工，此种结构可实现大部分零件的一次装夹多面加工。

优选的，所述力矩电机机构400包括第三转台轴承19、第三回转轴22、转子24、主体25、定子26，所述第三转台轴承19的内圈固定于所述第三回转轴22，所述第三转台轴承19的外圈固定于所述主体25，所述定子26固定于所述主体25，所述转子24固定于所述第三回转轴22。使整个装置的使用更加灵活、高效、经济。

优选的，所述主体25固定于所述倾斜轴机体1，所述第三回转轴22可拆卸固定于所述第一回转轴7。具体的，所述第三回转轴22与所述第一回转轴7通过螺丝可拆卸固定。使用灵活、方便、经济，虽然五轴转台可实现四轴半转台的加工功能，但是其价格较高，且体积较大，在选型时需要慎重考虑，避免高价购买回来后闲置浪费，所以此种结构可较好的控制成本及满足多样化的使用需求。

优选的，所述力矩电机机构400还包括后端密封座18、第二油封20、第二密封圈21及前端油封座23，所述后端密封座18及所述前端油封座23安装于所述主体25，所述第二油封20安装于所述后端密封座18，所述第二密封圈21安装于所述后端密封座18。进一步提高密封性，结构新颖，设计巧妙，适用性强，便于推广。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。