一种适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构的制作方法

本发明属于自动整分装置开发与应用领域，具体涉及一种适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构。

背景技术：

1、自动整分装置主要应用于箱体类零件在立式数控铣床的加工过程，能够带动零件进行规定角度的转动，同时在旋转过程中能够保证箱体类零件的位置精度。该自动整分装置为了能够实现高精度整分功能，设计了精密整分快换模块和粗整分执行模块。精密整分快换模块主要是由四单元零点定位系统构成，通过四单元零点夹紧装有呈正方形分布的四个拉钉的托盘，实现装在托盘外侧的箱体零件实现外侧四个面的加工。

2、箱体类零件四个侧面需要达到自动旋转换面，而且每个面的加工都能够保证加工精度。已知加工时托盘上的四个拉钉被四单元零点夹紧保持，所以在转换加工面时，需要先将托盘伸出，让拉钉脱离零点，然后再驱动托盘旋转90度，最后将其拉回至原始位置并夹紧托盘，则完成零件加工面的转换。

3、为达到上述目的，需要设计一种能够实现末端旋转和前后位移传动机构。通过安装在机构末端的中心零点模块夹紧托盘中心的中心拉钉，实现了控制托盘能够既能旋转又能前后位移的功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构紧凑、可实现主轴的旋转和位移同时实现的目的，从而可满足整分装置自动转换加工面的需求的适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构。

2、本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

3、一种适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，其特征在于：包括主轴旋转模块和主轴位移模块；

4、所述主轴旋转模块包括第一伺服电机、第一减速器、第一齿轮组、花键套、花键主轴；第一伺服电机与第一减速器连接，第一减速器输出轴与第一齿轮组中的小齿轮连接，第一减速器通过第一固定板固定在整分装置箱体上；第一齿轮组中大齿轮的内安装孔中固定有花键套，通过花键套与花键主轴连接，第一齿轮组中的大齿轮外侧设置有轴承组件，轴承组件套装固定在花键套上，轴承组件与整分装置箱体的连接；在花键主轴末端安装有中心零点模块，中心零点模块用于与固定零件工装的托盘离合连接，用于带动托盘进行旋转动作；

5、所述主轴位移模块包括第二伺服电机、第二减速器、第二齿轮组、所述花键主轴、导向轴模块以及丝杠螺母组成；第二伺服电机与第二减速器连接，第二减速器输出轴与第二齿轮组的小齿轮连接，第二减速器通过第二固定板固定于整分装置箱体上；第二齿轮组中的大齿轮通过内孔与丝杠螺母模块中的丝杠末端同轴固定连接；所述导向轴模块由两组导向轴组件和一个固定套组成，所述固定套上设置有位于两侧的轴孔和位于中部的内孔，所述两组导向轴组件平行设置于丝杠的两侧并固定安装在整分装置箱体上，所述固定套通过两侧的轴孔与两组导向轴组件形成滑动支撑配合；所述花键主轴首端部分为光轴，光轴部分穿过固定套内孔，并与固定套形成沿轴向部分的限位配合及沿圆周方向的可相对转动式配合，所述花键主轴首端部分与丝杠螺母模块中的螺母同轴固定连接；

6、当进行花键主轴的旋转运动时，所述第一伺服电机和第二伺服电机协同运动，使丝杠螺母模块中的螺母沿圆周方向旋转但沿轴向静止不动；当进行花键主轴的前后位移动作时，所述第二伺服电机运动，所述第一伺服电机静止不动。

7、而且，第二减速器的输出轴与第二齿轮组的小齿轮内孔通过外侧的转接套连接，转接套为开口台阶形，台阶嵌在小齿轮内孔与减速器输出轴之间，实现两者的过渡连接，转接套外侧为四个通孔，与小齿轮外侧的四个螺纹孔相对应，在通孔与对应的螺纹孔内连接有螺钉，使转接套与小齿轮连接形成固定连接。

8、而且，所述导向轴组件由导向轴和台阶座套构成；导向轴首端与台阶座套插装配合并通过径向顶丝连接，台阶座套通过螺钉固定于整分装置箱体上。

9、而且，在固定套的两侧轴孔内均固定有无油衬套，通过无油衬套与导向轴形成导向配合。

10、本发明具有的优点和积极效果为：

11、1、本发明设计的旋转位移机构，通过结构的灵活多变与组合，达到花键主轴的旋转和位移同时实现的目的，满足了整分装置自动转换加工面的需求，相比于现有的手工更换加工面的辅助时间，可节省换装时间，从而可大幅度提高了零件加工的效率。

12、2、本发明通过控制两个伺服电机的运动，抵消了机械结构上的动作缺陷，实现了电气控制与机械结构的互补，避免了花键主轴的旋转和前后移动的联动，保证了两个运动的独立性。

13、3、本发明整体结构紧凑，通过内部部件之间的紧凑连接，能够有效减小装置的体积，拓宽整分装置的应用场景。

技术特征：

1.一种适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，其特征在于：包括主轴旋转模块和主轴位移模块；

2.根据权利要求1所述的适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，其特征在于：第二减速器的输出轴与第二齿轮组的小齿轮内孔通过外侧的转接套连接，转接套为开口台阶形，台阶嵌在小齿轮内孔与减速器输出轴之间，实现两者的过渡连接，转接套外侧为四个通孔，与小齿轮外侧的四个螺纹孔相对应，在通孔与对应的螺纹孔内连接有螺钉，使转接套与小齿轮连接形成固定连接。

3.根据权利要求1所述的适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，其特征在于：所述导向轴组件由导向轴和台阶座套构成；导向轴首端与台阶座套插装配合并通过径向顶丝连接，台阶座套通过螺钉固定于整分装置箱体上。

4.根据权利要求3所述的适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，其特征在于：在固定套的两侧轴孔内均固定有无油衬套，通过无油衬套与导向轴形成导向配合。

技术总结
本发明涉及一种适用于高精度整分装置的旋转位移传动机构，包括主轴旋转模块和主轴位移模块；主轴旋转模块包括依次连接的第一伺服电机、第一减速器、第一齿轮组、花键主轴及花键套，花键套通过轴承组件与整分装置箱体连接；花键主轴末端安装有中心零点模块，用于与固定零件工装的托盘离合连接，带动托盘进行旋转动作；主轴位移模块包括依次连接的第二伺服电机、第二减速器、第二齿轮组、丝杠螺母、花键主轴及导向轴模块，导向轴模块由两组导向轴组件和一个固定套组成，固定套通过两侧轴孔与两组导向轴组件滑动支撑配合；花键主轴首端与固定套沿轴向限位配合并沿圆周方向转动式配合，并与螺母同轴固连。本发明可节省换装时间，大幅度提高了零件加工效率。

技术研发人员：曹洋,田洪超,孙志龙,王华震,孔德杰,包立君,曹旭
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4