專利名稱：一種重型回轉(zhuǎn)工作臺及其回轉(zhuǎn)運動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械加工裝備的技術(shù)領(lǐng)域，涉及金屬切削加工機床的部件，更 具體地說，本發(fā)明涉及一種重型回轉(zhuǎn)工作臺。另外，本發(fā)明還涉及這種重型回 轉(zhuǎn)工作臺所采用的回轉(zhuǎn)運動控制方法。
背景技術(shù)：
目前，在機械制造工業(yè)中，加工大型工件甚至重量超過數(shù)十噸的工件的孔 和平面時， 一般都是采用落地銑鏜床及與之配套使用的回轉(zhuǎn)工作臺。這種大型
的回轉(zhuǎn)工作臺，它可用作承載工件作直線運動和回轉(zhuǎn)運動以及90°粗定位的分 度。工件可以在一次裝夾中完成鉆孔、鏜孔、鉸孔、锪平面及平面銑削的加工。
但是隨著社會的技術(shù)進步，加工大型工件的落地銑鏜床逐步為數(shù)控落地銑 鏜床、數(shù)控落地鏜銑床等機電一體化設(shè)備所替代，傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)工作臺已經(jīng)不能 勝任數(shù)控工作母機的要求，市場急需與工作母機配套使用輔機即重型回轉(zhuǎn)工作 臺，以擴大工作母機的使用性能和工藝范圍。
傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)品為全機械的傳動，由交流電機通過安裝在滑座側(cè)面 的多級交換齒輪變速箱，來實現(xiàn)直線和回轉(zhuǎn)運動，滑座的直線移動或工作臺回 轉(zhuǎn)運動由機械手柄人工操作選擇。變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)，通過手柄的變換可 實現(xiàn)多級進給速度及快速運動。還設(shè)有手動微調(diào)機構(gòu)，借助于手柄實現(xiàn)微調(diào)運 動，供定位用。
機床直線運動測量系統(tǒng)為床身平導軌上裝有長度標尺，借助于游標可讀出 位移的數(shù)值；回轉(zhuǎn)運動測量系統(tǒng)為在工作臺底部四角上裝有反射鏡面，在滑座 的后外側(cè)面有光學的對準裝置，獲得回轉(zhuǎn)90。粗定位，90。的定位精度可達12〃 。工作臺面及滑座的夾緊或放松均為手動實現(xiàn)，在滑座的兩側(cè)底部裝有手動 滑座夾緊裝置，將滑座緊固于床身上，在滑座頂面圓導軌外部對稱分布手動工 作臺夾緊裝置，將工作臺緊固于滑座上。
上述回轉(zhuǎn)工作臺存在較多缺陷
采用手動操作，自動化水平低、操作復(fù)雜、效率低；
傳動結(jié)構(gòu)和變速方法均為機構(gòu)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)繁瑣、傳動鏈長、精度低；
由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以故障率高、維修不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種重型回轉(zhuǎn)工作臺，其目的提高這種回轉(zhuǎn) 工作臺的操作自動化程度和工作精度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為所提供的這種重型回轉(zhuǎn)工 作臺，通過滑座與機床的床身連接，在滑座的上方設(shè)工作臺，所述的重型回轉(zhuǎn) 工作臺包括使滑座在床身上作直線運動的工作臺直線運動傳動機構(gòu)和使工作臺 在滑座上作回轉(zhuǎn)運動的工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)，所述的工作臺直線運動傳動 機構(gòu)和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)均由伺服電機驅(qū)動，所述的伺服電機由所述的 重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)控制。
為使本發(fā)明更加完善，還進一步提出了以下的更為詳盡和具體的技術(shù)方案， 以獲得最佳的實用效果，更好地實現(xiàn)發(fā)明目的
本發(fā)明中實現(xiàn)運動位置控制的技術(shù)方案為在所述的床身與滑座之間設(shè)直 線光柵尺；在所述的工作臺旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有圓盤光柵；在所述的工作臺回轉(zhuǎn) 運動傳動機構(gòu)中還設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器；所述的直線光柵尺、圓盤光柵和旋轉(zhuǎn)編碼 器均通過信號傳遞線路與所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)連接。上述技術(shù)方 案的目的是實現(xiàn)工作臺直線運動和回轉(zhuǎn)運動的全閉環(huán)控制。為了能夠在必要時用手動操作，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是所述的工作臺 直線運動傳動機構(gòu)和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)中分別設(shè)有手搖盤，并通過離合 器與上述兩個傳動機構(gòu)嚙合或脫離。上述技術(shù)方案的目的是在工作臺直線運動 和回轉(zhuǎn)運動以及對刀時作手動微調(diào)使用。
回轉(zhuǎn)工作臺正反轉(zhuǎn)、消除間隙的技術(shù)方案是所述的驅(qū)動工作臺回轉(zhuǎn)運動 傳動機構(gòu)的伺服電機即回轉(zhuǎn)運動伺服電機為兩只，分別用于正反向傳動時的驅(qū) 動，并分別通過齒輪傳動機構(gòu)與工作臺連接。
在上述技術(shù)方案中，所述的齒輪傳動機構(gòu)為在所述的工作臺的下方設(shè)與 其為一體的工作臺大齒圈；設(shè)分別與兩個回轉(zhuǎn)運動伺服電機連接的兩個回轉(zhuǎn)運 動減速箱，所述的回轉(zhuǎn)運動減速箱的輸出端均設(shè)小齒輪，所述的兩個小齒輪分 別與工作臺大齒圈嚙合。上述技術(shù)方案的目的是采用這種雙齒輪傳動消除間隙 機構(gòu)，保證回轉(zhuǎn)運動的精度。
工作臺直線運動的傳動機構(gòu)的技術(shù)方案是設(shè)直線運動減速箱和與其連接 的滾珠絲杠螺母副，所述的驅(qū)動工作臺直線運動傳動機構(gòu)的伺服電機即直線運 動伺服電機與直線運動減速箱連接；所述的滾珠絲杠螺母副中的絲桿支承在床 身上；所述的滾珠絲杠螺母副中的螺母與所述的滑座固定連接。
本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的技術(shù)方案為所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)有獨立的液壓 系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)設(shè)液壓泵站，并分別通過液壓管路和潤滑管路與所述的 重型回轉(zhuǎn)工作臺的液壓夾緊機構(gòu)和潤滑機構(gòu)相通。
液壓夾緊機構(gòu)的技術(shù)方案是所述的液壓夾緊機構(gòu)的為兩個部分，其中一 個為實現(xiàn)滑座與床身的夾緊和松開的液壓夾緊裝置，該裝置通過滑座的兩側(cè)底 部兩個液壓油缸夾緊裝置，在其夾緊狀態(tài)時將滑座緊固于床身上；另一個為實 現(xiàn)工作臺與滑座的夾緊和放松的液壓夾緊裝置，該裝置通過滑座頂面上的圓導軌外部對稱分布的四個液壓夾緊裝置，在其夾緊狀態(tài)時將工作臺緊固于滑座上。
本發(fā)明的操作、控制結(jié)構(gòu)的布置的技術(shù)方案為所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺設(shè) 控制臺，所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)的控制按鈕及所述的液壓夾緊機構(gòu) 的控制按鈕均設(shè)在控制臺的面板上。
為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的重 型回轉(zhuǎn)工作臺所采用的回轉(zhuǎn)運動控制方法，該方法通過所述的兩個回轉(zhuǎn)運動伺 服電機，分別驅(qū)動兩個回轉(zhuǎn)運動減速箱，再通過回轉(zhuǎn)運動減速箱輸出端的兩個 小齒輪分別驅(qū)動工作臺大齒圈，實現(xiàn)所述的工作臺的回轉(zhuǎn)運動或分度運動，所 述的回轉(zhuǎn)運動控制方法分別為兩個不同的模式在同方向回轉(zhuǎn)運動時的主從操 作模式和作插補或分度運動時的電氣預(yù)載操作模式；
在主從操作模式下，在工作臺按一個方向轉(zhuǎn)動時由一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機 驅(qū)動工作臺運動；另一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機不工作，其傳動機構(gòu)處于被動狀態(tài)； 反轉(zhuǎn)時，兩個伺服電機主被動互換；
在電氣預(yù)載操作模式下， 一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機驅(qū)動工作臺運動；另一個 回轉(zhuǎn)運動伺服電機施加反向小驅(qū)動力，所述的兩個小齒輪同時與工作臺大齒圈 嚙合，消除小齒輪與工作臺大齒圈之間的間隙；反轉(zhuǎn)時，兩個伺服電機主被動 互換。
本發(fā)明采用機電一體化和數(shù)控技術(shù)，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的直線運動和回轉(zhuǎn)運 動均采用伺服電機驅(qū)動，無級調(diào)速，調(diào)速范圍大，直線運動采用直線光柵尺、 回轉(zhuǎn)運動有園盤光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)全閉環(huán)控制?？筛鶕?jù)鏜削、銑削等不同 工序進行數(shù)控編程，工件可以在一次裝夾中自動完成鉆孔、鏜孔、鉸孔、锪平 面及銑削大平面、曲面、圓柱面、鍵槽及對工件多面進行切削加工，進行分度、 換向等運動。因此具有結(jié)構(gòu)先進、合理；自動化水平高，精度穩(wěn)定可靠；生產(chǎn)效率高、操作維修方便的優(yōu)點。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明
圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖3為圖1所示結(jié)構(gòu)的右視示意圖4為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)運動和直線運動傳動機構(gòu)的傳動原理示意圖。 圖中標記為1、床身，2、工作臺，3、滑座，4、回轉(zhuǎn)運動減速箱，5、回 轉(zhuǎn)運動伺服電機，6、小齒輪，7、工作臺大齒圈，8、滾動導軌塊9、數(shù)控電 氣柜，10、直線光柵尺，11、液壓泵站，12、圓盤光柵，13、直線運動減速箱， 14、直線運動伺服電機，15、控制臺，16、控制臺支架，17、滾珠絲杠螺母 副，18、工作臺直線運動傳動機構(gòu)，19、工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)，20、液壓 系統(tǒng)，21、數(shù)控系統(tǒng)。
具體實施例方式
在下面的說明中，結(jié)合附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施 方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各 部分的作用及工作原理、有關(guān)的技術(shù)參數(shù)、制造工藝及操作使用方法等，作更 進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案 有更完整、準確和深入的理解。
如圖1至圖4所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為一種重型回轉(zhuǎn)工作臺，通 過滑座3與機床的床身1連接，在滑座3的上方設(shè)工作臺2，所述的重型回轉(zhuǎn)工 作臺包括使滑座3在床身1上作直線運動的工作臺直線運動傳動機構(gòu)18和使工 作臺2在滑座3上作回轉(zhuǎn)運動的工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)19。床身結(jié)構(gòu)床身1是重型回轉(zhuǎn)工作臺的基礎(chǔ)件，必須具有足夠的剛度和強 度。本發(fā)明中的床身1上面推薦布置三條矩型平導軌，導向?qū)к壩挥谥胁?，?有較強的承載能力和抗變形能力，保證工作臺2運動的平穩(wěn)。
滑座結(jié)構(gòu)滑座3是重型回轉(zhuǎn)工作臺的中間層，下方設(shè)有與床身1結(jié)合的 導軌，實現(xiàn)直線運動。該導軌采用聚四氟乙烯貼塑材料，使動靜摩擦系數(shù)相近， 減少爬行現(xiàn)象，提高運動精度。其上方設(shè)有與工作臺2圓形導軌相應(yīng)的圓形導 軌，同樣采用聚四氟乙烯貼塑導軌，并且在滑座3的圓形導軌上對稱安裝有八
個工作臺卸荷用的滾動導軌塊8，保證工作臺重載下回轉(zhuǎn)運動精度。
工作臺結(jié)構(gòu)工作臺2是重型回轉(zhuǎn)工作臺的頂層部件，臺面上設(shè)有縱向T
型槽和分布在兩側(cè)的橫向短T型槽，可充分利用臺面T型槽來裝夾工件。工作 臺中心設(shè)有定位孔，其推薦孔徑為^400H7。該孔為定位時使用，裝夾工件時可 以作為定位基準。
為了解決在本說明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服
其缺陷，實現(xiàn)提高所述的這種回轉(zhuǎn)工作臺的操作自動化程度和工作精度的目的， 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為如圖1至圖4所示，本發(fā)明所提供的這種重型回轉(zhuǎn) 工作臺，其工作臺直線運動傳動機構(gòu)18和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)19分別由 伺服電機5和伺服電機14驅(qū)動，所述的伺服電機5和伺服電機14由所述的重 型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)21控制。
本發(fā)明所涉及的數(shù)控重型回轉(zhuǎn)工作臺，可配合數(shù)控主機，實現(xiàn)六軸數(shù)控四 軸聯(lián)動。根據(jù)鏜削、銑削等不同工序進行數(shù)控編程，進行立體三維加工。工件 可以在一次裝夾中自動完成鉆孔、鏜孔、鉸孔、锪平面及銑削大平面、曲面、 圓柱面、鍵槽及對工件多面進行切削加工，進行分度、換向等運動。
滑座3的直線運動與工作臺2回轉(zhuǎn)運動由數(shù)控系統(tǒng)21控制實現(xiàn)傳動的分離，其優(yōu)點是傳動鏈短、傳動精度高，操作簡單、故障率低、維修方便。
數(shù)控系統(tǒng)21實現(xiàn)全閉環(huán)控制。數(shù)控重型回轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)二軸數(shù)控二軸聯(lián) 動，直線、回轉(zhuǎn)、分度運動還設(shè)有手搖盤作微調(diào)使用。
本發(fā)明所涉及的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的直線運動和回轉(zhuǎn)運動均采用伺服電機 驅(qū)動，無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。
本數(shù)控重型回轉(zhuǎn)工作臺用在大型的落地銑鏜床上，該機床由床身1、工作 臺2、滑座3、伺服電機5、伺服電機14，回轉(zhuǎn)運動減速箱4、直線運動減速箱 13、數(shù)控電氣柜9、液壓泵站ll等部件組成，在下面的內(nèi)容里將詳細介紹。具 體實施時，工作臺2可以最大承載大于等于40噸的工件作切削加工，同時進 行直線運動、回轉(zhuǎn)運動以及任意角度的分度運動，其重型回轉(zhuǎn)工作臺本身就具 有二軸數(shù)控二軸聯(lián)動的功能。
為了使本發(fā)明更為完善，還提供以下實施示例作為本發(fā)明在具體實施時的
參考
實施例一
為了實現(xiàn)工作臺直線運動和回轉(zhuǎn)運動的全閉環(huán)控制實現(xiàn)，在上述技術(shù)方案 的基礎(chǔ)上，在所述的床身1與滑座3之間設(shè)直線光柵尺10;在所述的工作臺2 旋轉(zhuǎn)位置中心設(shè)有圓盤光柵12;在所述的工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)19中還設(shè)有 旋轉(zhuǎn)編碼器；所述的直線光柵尺10、圓盤光柵12和旋轉(zhuǎn)編碼器均通過信號傳遞 線路與所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)21連接。
數(shù)控重型回轉(zhuǎn)工作臺應(yīng)用先進的數(shù)控技術(shù)，通過直線光柵尺10、圓盤光柵 12、旋轉(zhuǎn)編碼器等實現(xiàn)直線運動位置、旋轉(zhuǎn)運動位置和運動速度的全閉環(huán)控制， 使本發(fā)明具有二軸數(shù)控二軸聯(lián)動功能。
在工作臺旋轉(zhuǎn)中心位置還裝有圓盤光柵12，對工作臺旋轉(zhuǎn)運動位置進行檢測，通過數(shù)控系統(tǒng)的閉環(huán)控制，工作臺可以實現(xiàn)任意角度和任意等分的準確分度。
實施例二
為了進行手動控制，所述的工作臺直線運動傳動機構(gòu)18和工作臺回轉(zhuǎn)運動 傳動機構(gòu)19中分別設(shè)有設(shè)有電子手搖盤，即可移動手持單元，并通過離合器與 上述兩個傳動機構(gòu)嚙合或脫離。電子手搖盤在工作臺直線運動和回轉(zhuǎn)運動以及 對刀時作手動微調(diào)使用。
直線、回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)中所設(shè)的手搖盤即可移動手持單元，作機床的進給機 構(gòu)的微調(diào)、刀具對刀使用。
實施例三-
本發(fā)明中所述的驅(qū)動工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)19的伺服電機即回轉(zhuǎn)運動伺 服電機5為兩只，分別用于正反向傳動時的驅(qū)動，并分別通過齒輪傳動機構(gòu)與 工作臺2連接。這種方案的設(shè)計，其目的是實現(xiàn)消除工作臺正反轉(zhuǎn)時的間隙， 保證回轉(zhuǎn)運動的精度。因為工作臺的回轉(zhuǎn)運動是通過齒輪傳動的，由于齒側(cè)間 隙的存在，如果使用一個驅(qū)動電機， 一旦轉(zhuǎn)換運動方向就會由于間隙而產(chǎn)生誤 差。而直線進給運動是通過滾珠絲桿實現(xiàn)的，所以不需要考慮間隙的影響。
所以在工作過程中，在正反轉(zhuǎn)換向時，兩個伺服電機的主從動關(guān)系也互相 變換。
實施例四
本實施例是對實施例三的技術(shù)方案的進一步具體的細化實施方式。
在實施例三中所述的齒輪傳動機構(gòu)為在所述的工作臺2的下方設(shè)與其為 一體的工作臺大齒圈7;設(shè)分別與兩個回轉(zhuǎn)運動伺服電機5連接的兩個回轉(zhuǎn)運動
減速箱4，所述的回轉(zhuǎn)運動減速箱4的輸出端均設(shè)小齒輪6，所述的兩個小齒輪6均與工作臺大齒圈7嚙合。
在滑座3的一端面上安裝兩只回轉(zhuǎn)運動伺服電機5,工作臺2的回轉(zhuǎn)、分度 運動由兩只回轉(zhuǎn)運動伺服電機5分別驅(qū)動兩只回轉(zhuǎn)運動減速箱4 (其傳動比 1:29)，每只回轉(zhuǎn)運動減速箱4的輸出端均有一只小齒輪6與工作臺上的工作臺 大齒圈7相嚙合，實現(xiàn)雙齒輪消隙，伺服系統(tǒng)可以控制工作臺2的回轉(zhuǎn)速度， 使其在一定的速度范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，例如在0.001—0.05r/min實現(xiàn)無級調(diào) 速。而不需要齒輪機構(gòu)的進行機械換檔變速。工作臺2的快速回轉(zhuǎn)速度可達 lr/min。數(shù)控系統(tǒng)作插補或分度運動時，兩個回轉(zhuǎn)運動伺服電機5可以從主從操 作模式轉(zhuǎn)換為電氣預(yù)載操作模式，可使數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸消除反向間隙。在工作臺旋 轉(zhuǎn)中心位置還裝有圓盤光柵12，對工作臺2的旋轉(zhuǎn)運動位置進行檢測，通過數(shù) 控系統(tǒng)21的閉環(huán)控制，工作臺2可以實現(xiàn)任意角度、任意等分的準確分度，本 發(fā)明在具體實施時，其360。的雙向定位精度可達28"，雙向重復(fù)定位精度可達 16",單向重復(fù)定位精度為8"?；剞D(zhuǎn)運動有旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)全閉環(huán)控制外，機 床還設(shè)有電子手搖盤作微調(diào)用。
實施例五
設(shè)直線運動減速箱13和與其連接的滾珠絲杠螺母副17，所述的驅(qū)動工作臺 直線運動傳動機構(gòu)18的伺服電機即直線運動伺服電機14與直線運動減速箱13 連接；所述的滾珠絲杠螺母副17中的絲桿支承在床身l上；所述的滾珠絲杠螺 母副17中的螺母與所述的滑座3固定連接。
床身1上安裝有驅(qū)動滑座3進行直線運動的直線運動伺服電機14?；?3的直線運動傳動為直線運動伺服電機14通過一行星齒輪減速箱(例如傳動 比1:8)與滾珠絲杠連接，由滾珠絲杠螺母副17驅(qū)動工作臺下的滑座3作直線 進給運動、快速移動運動，床身1和滑座3之間裝有直線光柵尺10，對直線運動位置進行檢測，實現(xiàn)閉環(huán)控制，檢測信號經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后對直線運動雄療
自動補償，確保運動精度和定位精度；具體實施時，直線運動行程可達1500 或2000mm，直線進給速度可達進給運動時2.5-150mm/min，快速運動時2000 mm/min。
實施例六
所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)有獨立的液壓系統(tǒng)20,所述的液壓系統(tǒng)20設(shè)液壓 泵站11，并分別通過液壓管路和潤滑管路與所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的液壓夾緊 機構(gòu)和潤滑機構(gòu)相通。
利用液壓系統(tǒng)20進行工作臺2和滑座的鎖緊，其操作可以實現(xiàn)自動化，提 高加工效率；利用液壓系統(tǒng)能很方便地在加工過程中進行運動部件的潤滑，使 本發(fā)明更加完善。
本發(fā)明具體實施時，可設(shè)置一個獨立主機之外的液壓泵站11，提供整個回 轉(zhuǎn)工作臺的液壓油和潤滑油；液壓系統(tǒng)20的調(diào)整壓力可為2.0 3.0Mpa。 實施例七-
所述的液壓夾緊機構(gòu)的為兩個部分，其中一個為實現(xiàn)滑座3與床身1的夾 緊和松開的液壓夾緊裝置，該裝置通過滑座3的兩側(cè)底部兩個液壓油缸夾緊裝 置，在其夾緊狀態(tài)時將滑座3緊固于床身1上；另一個為實現(xiàn)工作臺2與滑座3 的夾緊和放松的液壓夾緊裝置，該裝置通過滑座3頂面上的圓導軌外部對稱分 布的四個液壓夾緊裝置，在其夾緊狀態(tài)時將工作臺2緊固于滑座3上。
滑座3與床身1的夾緊和放松通過滑座3的兩側(cè)底部兩個液壓油缸夾緊 裝置，將滑座固定于床身l上，或者松開；工作臺2及滑座3的夾緊和放松 通過滑座3頂面圓導軌外部對稱分布的四個液壓夾緊裝置，將工作臺2緊固于 滑座3上。本發(fā)明中，上述夾緊和放松的操作均在控制臺15上對其進行操作，采用機 電液一體化技術(shù)，方便、靈活、可靠。 實施例八-
所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)控制臺15，所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)21 的控制按鈕及所述的液壓夾緊機構(gòu)的控制按鈕均設(shè)在控制臺15的面板上。
數(shù)控重型回轉(zhuǎn)工作臺的操縱按鈕都集中在一個操作方便的控制臺15上，控 制臺15面板上有CRT彩色顯示屏，自動化水平高，控制臺15集中操作方便、 直觀。CRT可采用10.4〃彩色CRT顯示屏，編程方便、運動數(shù)字顯示清晰。并 設(shè)有一個放置控制臺15的活動的控制臺支架16。用戶可根據(jù)需要，將控制臺 15移到一個操作比較方便的位置上，對其進行操作；用戶如有特殊要求，也可 將控制臺15操縱集中在主機床的按鈕站上對其進行操作。
實施例九-
本實施例是與上述技術(shù)方案及所提供的具體實施例中涉及的結(jié)構(gòu)相關(guān)的方 法示例.
為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的重 型回轉(zhuǎn)工作臺所采用的回轉(zhuǎn)運動控制方法，該方法通過所述的兩個回轉(zhuǎn)運動伺 服電機5，分別驅(qū)動兩個回轉(zhuǎn)運動減速箱4，再通過回轉(zhuǎn)運動減速箱4輸出端的 兩個小齒輪6分別驅(qū)動工作臺大齒圈7，實現(xiàn)所述的工作臺2的回轉(zhuǎn)運動或分度 運動，所述的回轉(zhuǎn)運動控制方法分別為兩個不同的模式在同方向回轉(zhuǎn)運動時 的主從操作模式和作插補或分度運動時的電氣預(yù)載操作模式；
在主從操作模式下，在工作臺2按一個方向轉(zhuǎn)動時由一個回轉(zhuǎn)運動伺服電 機5驅(qū)動工作臺2運動；另一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機5不工作，其傳動機構(gòu)處于 被動狀態(tài)；反轉(zhuǎn)時，兩個伺服電機主被動互換；在電氣預(yù)載操作模式下， 一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機5驅(qū)動工作臺2運動；另
一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機5施加反向小驅(qū)動力，所述的兩個小齒輪6同時與工作 臺大齒圈7嚙合，消除小齒輪6與工作臺大齒圈7之間的間隙；反轉(zhuǎn)時，兩個 伺服電機主被動互換。
本發(fā)明對回轉(zhuǎn)工作臺現(xiàn)行結(jié)構(gòu)進行了新技術(shù)的突破，克服了公知技術(shù)中的 回轉(zhuǎn)工作臺自動化水平低、機械結(jié)構(gòu)繁瑣、傳動鏈長，精度低，操作復(fù)雜、故 障率高、維修不便的缺點。本發(fā)明具有二軸數(shù)控二軸聯(lián)動功能，可配合數(shù)控主 機，實現(xiàn)六軸數(shù)控四軸聯(lián)動，根據(jù)鏜削、銑削等不同工序進行數(shù)控編程，進行 立體三維加工。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、先進、合理；機電一體化水平高，具 有自動化水平高，精度穩(wěn)定、工作可靠；生產(chǎn)效率高、操作維修方便的優(yōu)點。 本發(fā)明為數(shù)控機床的發(fā)展、為機械加工行業(yè)提供了新型的數(shù)控輔機技術(shù)和復(fù)合 型、多功能、高效率的先進設(shè)備技術(shù)。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上 述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性 的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種重型回轉(zhuǎn)工作臺，通過滑座(3)與機床的床身(1)連接，在滑座(3)的上方設(shè)工作臺(2)，所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺包括使滑座(3)在床身(1)上作直線運動的工作臺直線運動傳動機構(gòu)(18)和使工作臺(2)在滑座(3)上作回轉(zhuǎn)運動的工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)，其特征在于所述的工作臺直線運動傳動機構(gòu)(18)和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)均由伺服電機(5、14)驅(qū)動，所述的伺服電機由所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)(21)控制。
2、 按照權(quán)利要求1所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于在所述的床身(1) 與滑座(3)之間設(shè)直線光柵尺(10);在所述的工作臺(2)旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有圓盤光柵(12);在所述的工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)中還設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器；所述的直線光柵尺(10)、圓盤光柵(12)和旋轉(zhuǎn)編碼器均通過信號傳遞線路與 所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)(21)連接。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述的工作臺直線運動傳動機構(gòu)(18)和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)中分別設(shè)有手搖 盤，并通過離合器與上述兩個傳動機構(gòu)嚙合或脫離。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述的驅(qū)動工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)的伺服電機即回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)為兩只， 分別用于正反向傳動時的驅(qū)動，并分別通過齒輪傳動機構(gòu)與工作臺(2)連接。
5、 按照權(quán)利要求4所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于該齒輪傳動機構(gòu)為在所述的工作臺(2)的下方設(shè)與其為一體的工作臺大齒圈(7);設(shè)分別與兩個回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)連接的兩個回轉(zhuǎn)運動減速箱(4)，所述的回轉(zhuǎn)運動 減速箱(4)的輸出端均設(shè)小齒輪(6)，所述的兩個小齒輪(6)分別與工作臺 大齒圈(7)嚙合。
6、 按照權(quán)利要求2所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于設(shè)直線運動減速箱(13)和與其連接的滾珠絲杠螺母副(17)，所述的驅(qū)動工作臺直線運動傳動 機構(gòu)(18)的伺服電機即直線運動伺服電機(14)與直線運動減速箱(13)連 接；所述的滾珠絲杠螺母副(17)中的絲桿支承在床身(1)上；所述的滾珠絲 杠螺母副(17)中的螺母與所述的滑座(3)固定連接。
7、 按照權(quán)利要求1或2或5或6所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所 述的重型回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)有獨立的液壓系統(tǒng)(20),所述的液壓系統(tǒng)(20)設(shè)液壓 泵站(11)，并分別通過液壓管路和潤滑管路與所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的液壓夾 緊機構(gòu)和潤滑機構(gòu)相通。
8、 按照權(quán)利要求7所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述的液壓夾緊 機構(gòu)的為兩個部分，其中一個為實現(xiàn)滑座(3)與床身(1)的夾緊和松開的液 壓夾緊裝置，該裝置通過滑座(3)的兩側(cè)底部兩個液壓油缸夾緊裝置，在其夾 緊狀態(tài)時將滑座(3)緊固于床身(1)上；另一個為實現(xiàn)工作臺(2)與滑座(3) 的夾緊和放松的液壓夾緊裝置，該裝置通過滑座(3)頂面上的圓導軌外部對稱 分布的四個液壓夾緊裝置，在其夾緊狀態(tài)時將工作臺(2)緊固于滑座(3)上。
9、 按照權(quán)利要求8所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于所述的重型回轉(zhuǎn) 工作臺設(shè)控制臺(15)，所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)(21)的控制按鈕及 所述的液壓夾緊機構(gòu)的控制按鈕均設(shè)在控制臺(15)的面板上。
10、 按照權(quán)利要求5所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺所采用的回轉(zhuǎn)運動控制方法， 通過所述的兩個回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)，分別驅(qū)動兩個回轉(zhuǎn)運動減速箱(4)， 再通過回轉(zhuǎn)運動減速箱(4)輸出端的兩個小齒輪(6)分別驅(qū)動工作臺大齒圈(7)，實現(xiàn)所述的工作臺(2)的回轉(zhuǎn)運動或分度運動，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)運動控制方法分別為兩個不同的模式在同方向回轉(zhuǎn)運動時的 主從操作模式和作插補或分度運動時的電氣預(yù)載操作模式； -在主從操作模式下，在工作臺(2)按一個方向轉(zhuǎn)動時由一個回轉(zhuǎn)運動伺服 電機(5)驅(qū)動工作臺(2)運動；另一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)不工作，其傳 動機構(gòu)處于被動狀態(tài)；反轉(zhuǎn)時，兩個伺服電機主被動互換；在電氣預(yù)載操作模式下， 一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)驅(qū)動工作臺(2)運 動；另一個回轉(zhuǎn)運動伺服電機(5)施加反向小驅(qū)動力，所述的兩個小齒輪(6) 同時與工作臺大齒圈(7)嚙合，消除小齒輪(6)與工作臺大齒圈(7)之間的 間隙；反轉(zhuǎn)時，兩個伺服電機主被動互換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重型回轉(zhuǎn)工作臺，其工作臺直線運動傳動機構(gòu)(18)和工作臺回轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)(19)均由伺服電機(5、14)驅(qū)動，所述的伺服電機由所述的重型回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控系統(tǒng)(21)控制。本發(fā)明還公開了這種重型回轉(zhuǎn)工作臺所采用的回轉(zhuǎn)運動控制方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、先進、合理；機電一體化水平高，采用伺服電機驅(qū)動，無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。具有自動化水平高，精度穩(wěn)定、工作可靠；生產(chǎn)效率高、操作維修方便的優(yōu)點。
文檔編號B23Q1/25GK101450445SQ20071019115
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者吳維祥, 曹華興, 江元雄, 芮成喜, 饒世勝 申請人:曹華興