一种数控DD回转工作台的制作方法

本发明涉及一种数控机床配套使用的机械装置，也就是说，在原三轴联动的数控机床工作台上，再增加一个电机直接驱动绕轴向回转的工作台，就是一台四轴联动的数控机床；准确地说是一种数控DD回转工作台。

背景技术：

众所周知，随着我国航空、航海、高铁等制造业的发展，我国的高新产品技术不断涌现，高新、高端产品对数控机床加工的需求也越来越多。特别是多轴联动加工复杂零件的要求也越来越多，对于加工精度要求高的较复杂曲面和精准分度要求高的零件加工，一定要用四轴以上联动的数控机床加工才能完成。但我国生产和进口的数控机床绝大多数都是三轴联动的数控机床，而三轴联动数控机床只能加工直线、斜线等简单形状的零件。对于那些复杂曲面、精准定位和复杂球面的零件加工都是望成末及，就只能完全需要依赖进口或进口昂贵的加工设备。

因此，人们迫切希望有一种既经济、又适应，生产效率高、结构简单、操作控制方便、使用安全、维护简便，功能齐全、适应性强，故障少、使用寿命长，能够替代四轴联动的数控机床来加工复杂形状的零件和精确分度定位的零件加工。

一种数控DD回转工作台，解决了传统的三轴联动数控机床的加工方法，在原有的X、 Y、Z三轴直线运动的工作台上，再配上一个绕轴向作360°的回转运动和分度定位的数控回转工作台。在原有的控制系统控制下，按照一定的指令控制数控DD回转工作台的工作运动方式，将工件完成圆周进给切削工作和分度的工作，从而达到像一台四轴联动的数控机床那样，就能随意加工复杂曲面和精确分度零件的加工目的。

本方法是在原三轴联动普通数控机床的工作台上方，再增设一个绕轴向旋转的数控回转工作台，就可将原有的三轴联动的普通数控机床改造成四轴联动的多用途数控机床，简化了改造工艺，降低了改造成本，投资少、见较快，功能齐全、适应性强、故障少、使用寿命长。既不影响原有三轴联动的普通数控机床直线、斜线的加工精度，又可加工较复杂的曲面和精确定位的加工，拆下来就是原有的三轴联动普通数控机床加工，装上去就是四轴联动的多用途数控机床加工，扩大了机床加工范围。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是：克服现有三轴联动普通数控机床加工的不足，提供一种能加工复杂曲面和精准分度的辅助机械装置。

本实用新型的技术解决方案是：提供一种具有以下结构的数控DD回转工作台，包括：机座、DD电机、驱动机构、停车制动装置、检测装置，它还包括控制系统；所述机座上依次安装有DD电机、驱动机构、停车制动装置、检测装置，DD电机固装在机座中部的内孔中，前端盖用螺栓安装在机座的前端，并用螺栓使DD电机的定子连成体；DD电机的转子套在DD电机的定子内孔中，连接板用螺栓固装在转子的右端，并用螺栓与转轴固定连接；轴承安装在转轴与后端盖之间，后端盖用螺栓固装在机座的右端，并用螺栓与DD电机的定子连成体；检测装置中的读头用螺栓固定在后端盖一侧，磁栅用螺栓固定在安装环上，安装环用螺栓固定在转轴的右端轴颈上；后盖用螺栓固装在机座的后端；盖板上装有接线插座，盖板用螺栓固定在机座上；前轴承安装在转轴与前端盖之间，前盖用螺栓固装在前端盖上；前盖中装有停车制动装置中的接头、柱塞、连接螺钉和刹车带；控制器安装在配套的原三轴联动普通数控机床的控制系统中。

工作时，接通控制系统中的电路，当加工的工件需要作四轴回转运动时，三相交流电通过控制系统从U、V、W输送给DD电机的定子绕组，由定子绕组产生旋转磁场带动转子运动。再经驱动机构带动磁栅运动，磁栅在旋转中产生的回转信号由读头传送给控制系统。再由控制系统控制数控机床四根轴的协调运动，使工件在数控DD回转工作台的作用下，完成圆周进给切削工作和分度的工作。当数控DD回转工作台不运动时，在DD电机切断电源的同时停车制动装置将驱动机构制动，以保证不会产生间隙误动而带来的加工误差。从而达到像四轴联动的数控机床那样，可以随意实现加工复杂曲面和精准定位加工零件的目的。

采用以上结构后，本实用新型具有以下显著优点和有益效果：不改变原有三轴联动普通数控机床的直线、斜线的加工和加工精度，在原有的三轴联动普通数控机床工作台上，增设一套数控DD回转工作台就可改造成四轴联动的多用途数控机床。简化了改造工艺，投资少、见较快，装拆方便，功能齐全、适应性强、故障少、使用寿命长。拆下来就是原有三轴联动普通数控机床的加工，装上去就是四轴联动多用途数控机床的加工，既可加工更复杂的曲面和精准定位零件的加工，又扩大了机床加工范围。

【附图说明】

图1为本实用新型一种数控DD回转工作台的主剖视图示意图，图2为本实用新型一种数控DD回转工作台图1中的电路示意图。

附图主要符号说明

在图1、2中所示：1.停车制动装置，2.接头，3.前盖，4.卡盘，5.柱塞，6.螺钉，7.刹车片，8.密封圈A，9.转轴，10.驱动机构，11.螺栓A，12.轴承a，13.转子，14.螺栓B，15.螺栓C，16.前端盖，17.定子，18.插座，19.接线柱，20.引线孔，21.盖板，22.螺栓D，23.后端盖，24.小孔，25.螺栓E，26.信号线，27.后盖，28.后端盖，29.读头，30.螺栓F，31.磁栅，32. 螺栓G，33.轴承b，34.螺栓H，35.密封圈B，36.螺栓J，37.安装环，38.检测装置，39.螺栓K，40.连接板，41.DD电机，42.机座，43.控制器，44.控制系统。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1、图2，本实用新型的一种数控DD回转工作台，包括一个机座42，工作时用来支承各部件、工件重量和与原工作台连接成一体，实现绕一轴向的旋转运动；所述机42 上依次安装有DD电机41、驱动机构10、停车制动装置1、检测装置38，驱动机构10中的前端盖16用螺栓C15安装在机座42的前端，再用螺栓B14与DD电机41的定子17连成一体；DD电机41的转子13套在DD电机41的定子17内孔中，连接板40用螺栓H34固装在转子13的右端，再用螺栓K39与转轴9固定连接；轴承b33安装在转轴9的后部轴颈与后端盖28之间，后端盖28用螺栓E25固装在机座42的右端，再用螺栓E25与DD电机41的定子17连成一体；检测装置38中的读头29用螺栓G32固定在后端盖28的一侧，磁栅31 用螺栓F30固定在安装环37上，安装环37用螺栓J36固定在转轴9的右端轴颈上；后盖 27用螺栓固装在机座42的后端，密封圈B35安装在后盖27与转轴9之间；盖板21上装有插座18，读头29的信号线26经小孔24、引线孔20焊接在接线柱19上，DD电机41的导线也经引线孔20焊接在接线柱19上，盖板21用螺栓D22固定在机座42上；轴承a12 安装在转轴9与前端盖16之间，前盖3用螺栓固装在前端盖16上；前盖3中装有停车制动装置1中的接头2、柱塞5、螺钉6和刹车片7；控制器43安装在配套的原三轴联动普通数控机床的控制系统44中；卡盘4用螺栓固装在转轴9的前端。

DD电机41由定子17、转子13、前端盖16、后端盖28、盖板21、机座42组成，转子 13套装在定子17的内孔中，DD电机41的定子17固定在机座42的内孔中，前端盖16用螺栓B14与螺栓C15固装在机座42的前端；DD电机41的定子17的后部由后端盖28用螺栓E25连接，再用螺栓固装在机座42的后端；DD电机41中的定子17绕组引线经小孔24、引线孔20焊接在插座18的接线柱19上，插座18固装在盖板21上，盖板21用螺栓D22 固定在机座1上。

驱动机构10由转轴9、轴承a12、轴承b33、连接板40、卡盘4组成，轴承a12安装在转轴9的前轴颈与前端盖16的内孔之中，驱动机构10中的转轴9前端用螺栓A11与DD 电机41中的转子13固定连接；转轴9的后端由连接板40用螺栓H34和螺栓K39固定连接成一体，轴承b33安装在后端盖28与转轴9的后轴颈之中；卡盘4用螺栓固装在转轴9的前端部。

停车制动装置1由接头2、前盖3、柱塞5、刹车片7、密封圈A8组成，接头2安装在前盖3的外圆端部，柱塞5装在前盖3的气缸内孔中，刹车带7用螺钉6固装在柱塞5的一端，刹车片7中的摩擦片与转轴9的前轴颈相对应，密封圈A8安装在转轴9前轴颈和前盖4内孔之中。

检测装置38由读头29、磁栅31、安装环37、后盖27、密封圈B35组成，检测装置 38中的读头29用螺栓G32固定在后端盖28的一侧，读头29的信号线26经小孔24、引线孔20焊接在插座18中的接线柱19上，读头29与磁栅31对应安装；磁栅31用螺栓F30 固装在安装环37上，安装环37用螺栓J36固装在转轴9的后端部，后盖27用螺栓固定在后端盖28的一侧面，密封圈B35安装在转轴9尾部轴颈与后盖27的内孔之中。

控制系统44由控制器43、DD电机41、检测装置38组成，DD电机41中的定子17 绕组引出线分别与控制器43的U、V、W、N接线端相连接；检测装置38中的读头29的两根信号线26分别与控制器43的G、T接线端相连接；电源的三相L1、L2、L3和N接在控制器43的一侧。

本数控DD回转工作台的工作方式如下：

工作时，合上电源开关使控制系统44中的控制器43通电，当需要本数控DD回转工作台工作时，控制器43使DD电机41通电，定子17产生旋转磁场，带动转子13运动，再经驱动机构10中的转轴9带动磁栅31运动，检测装置38中的磁栅31在旋转中产生的回转信号由读头29经信号线26从G、T传送给控制器43。再由控制器43使控制系统44控制数控机床四轴联动的协调运动，使工件完成圆周进给切削工作和分度的工作。当数控DD回转工作台不运动时，在DD电机41切断电源的同时，停车制动装置1中的气压从接头2进入推动柱塞5运动，柱塞5带动刹车片7将驱动机构10中的转轴9抱死制动，以保证不会产生间隙误动而带来的加工误差。从而达到像四轴联动的数控机床那样，可以随意实现加工复杂曲面和精准定位加工零件的目的，拆下来就是原有三轴联动普通数控机床的加工。