專利名稱：一種數(shù)控平旋盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控平旋盤(pán)。
背景技術(shù)：
數(shù)控平旋盤(pán)是落地式鏜銑床、加工中心上用來(lái)對(duì)大型階梯孔或者回轉(zhuǎn)面進(jìn)行加工的機(jī)床附件。它在進(jìn)行加工時(shí)經(jīng)常需要兩種運(yùn)動(dòng)形式第一是刀具圍繞主軸軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二種是刀具作徑向直線運(yùn)動(dòng)。在加工形狀復(fù)雜的回旋面、錐形孔時(shí)，刀具需要平旋盤(pán)同時(shí)提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向直線運(yùn)動(dòng)，在這兩種運(yùn)動(dòng)的合成下，完成復(fù)雜回旋面的精確加工。 數(shù)控平旋盤(pán)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)刀具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向直線運(yùn)動(dòng)的合成與分離來(lái)適應(yīng)不同的加工面形狀。據(jù)資料顯示，目前數(shù)控平旋盤(pán)技術(shù)中一般采用蝸輪蝸桿，滾珠絲桿等通過(guò)差動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向運(yùn)動(dòng)的合成與分離。這種平旋盤(pán)主要有以下幾點(diǎn)不足一、差動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)鏈過(guò)長(zhǎng)，增加傳動(dòng)過(guò)程中的積累誤差，從而影響加工精度； 二、制造成本高。為了實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給，這種平旋盤(pán)通常需要單獨(dú)的交流伺服電機(jī)，另外行星輪系、蝸輪蝸桿、滾珠絲桿、齒輪齒條等部件的應(yīng)用增加了制造難度和難度；三、結(jié)構(gòu)復(fù)雜使得平旋盤(pán)體積過(guò)大，笨重。中國(guó)專利CN 201124249Y公開(kāi)了一種數(shù)控平旋盤(pán)，包括交流伺服電機(jī)、滾珠絲杠、 推拉桿、平旋盤(pán)體、滑塊，利用交流伺服電機(jī)、聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿副驅(qū)動(dòng)滑座移位，滑座通過(guò)軸承帶動(dòng)推拉桿移動(dòng)，再通過(guò)推拉桿上的齒條將運(yùn)動(dòng)傳遞給中間齒輪，再經(jīng)過(guò)一系列的齒輪齒條最后將運(yùn)動(dòng)傳遞給直線導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。該方法采用兩組齒輪齒條機(jī)構(gòu)、一組齒輪嚙合和滾珠絲桿傳動(dòng)，并需要單獨(dú)的交流伺服電機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本較高，傳遞鏈長(zhǎng)，加工精度較低。中國(guó)專利CN 201279698Y公開(kāi)了一種數(shù)控平旋盤(pán)，包括滾動(dòng)絲杠副，安裝有刀架的滑塊，回轉(zhuǎn)體，交流伺服電機(jī)，采用交流伺服電機(jī)、行星輪系，蝸輪蝸桿，雙聯(lián)齒輪，滾動(dòng)絲桿、皮帶傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該方法采用行星差動(dòng)機(jī)構(gòu)和蝸輪蝸桿，錐齒輪，滾動(dòng)絲桿等機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)鏈過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致傳遞間隙大，影響加工精度，而行星輪系、蝸輪蝸桿、錐齒輪等零部件使得制造成本和安裝難度增加，并且皮帶傳動(dòng)不能傳遞大功率，可能會(huì)產(chǎn)生加工過(guò)程直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)給力不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)控平旋盤(pán)，大大簡(jiǎn)化平旋盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度，從而降低平旋盤(pán)制造成本，提高加工精度。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種數(shù)控平旋盤(pán)，其中，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有一平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與主軸箱鏜軸連接的主軸塊，在所述主軸塊外套設(shè)一軸套，在所述軸套與所述箱體間設(shè)有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；
在所述軸套不朝向主軸箱鏜軸的一端固定一回旋支架，一直線導(dǎo)軌固定在所述回旋支架上，平旋盤(pán)刀具通過(guò)安裝在所述直線導(dǎo)軌上的導(dǎo)軌滑塊沿著所述直線導(dǎo)軌進(jìn)行滑動(dòng)； 所述主軸塊的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面為平面，在所述主軸塊的兩側(cè)平面處分別設(shè)有一導(dǎo)向塊， 所述導(dǎo)向塊的一側(cè)為平面，另一側(cè)為曲面，所述導(dǎo)向塊的平面?zhèn)扰c所述主軸塊的平面?zhèn)认嗷ヅ浜?；所述?dǎo)向塊通過(guò)一固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與所述軸套的軸向固定；在兩塊所述導(dǎo)向塊中的任意一塊導(dǎo)向塊內(nèi)側(cè)表面設(shè)有豎直方向的導(dǎo)向槽；
在所述主軸塊上朝向具有所述導(dǎo)向槽的導(dǎo)向塊的一側(cè)平面上開(kāi)設(shè)有一斜槽，所述平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于所述導(dǎo)向槽內(nèi)的滑塊，以及一端與所述滑塊連接的斜桿，所述斜桿位于所述斜槽內(nèi)，所述斜桿的另一端與所述導(dǎo)軌滑塊連接。進(jìn)一步地,所述旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾動(dòng)軸承。進(jìn)一步地，所述固定結(jié)構(gòu)為分別設(shè)置于兩個(gè)所述導(dǎo)向塊曲面?zhèn)缺砻娴逆I槽，以及設(shè)置在所述軸套內(nèi)壁上的與所述鍵槽相匹配的平鍵結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述固定結(jié)構(gòu)為花鍵聯(lián)接或者螺栓連接。進(jìn)一步地，所述斜桿通過(guò)第一連桿與所述滑塊連接，所述斜桿通過(guò)第二連桿與所述導(dǎo)軌滑塊連接，所述第一連桿、所述第二連桿與所述斜桿無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地，所述斜槽的長(zhǎng)度為所述主軸塊側(cè)面上的最長(zhǎng)直線距離。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)所述導(dǎo)向塊的曲面?zhèn)扰c所述主軸塊的另外兩個(gè)側(cè)面形成圓柱面。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1)本發(fā)明機(jī)構(gòu)能大大簡(jiǎn)化平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)，縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度，減少傳動(dòng)過(guò)程積累誤差，提高加工精度；
2)本發(fā)明機(jī)構(gòu)無(wú)需單獨(dú)交流伺服電機(jī)提供動(dòng)力，也無(wú)需傳統(tǒng)平旋盤(pán)中成本高昂的行星輪系，蝸輪蝸桿，齒輪齒條等部件，而是通過(guò)鏜軸的伸縮定位來(lái)實(shí)現(xiàn)平旋盤(pán)刀具直線運(yùn)動(dòng)精確定位，大大降低了平旋盤(pán)的制造成本，提高了平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)緊湊性；
3)本發(fā)明平旋盤(pán)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)精確輸出、快速響應(yīng)，鏜軸伸縮運(yùn)動(dòng)作為刀具直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，增大了平旋盤(pán)徑向切削進(jìn)給力和穩(wěn)定性。


圖I是本發(fā)明數(shù)控平旋盤(pán)的平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳實(shí)施例的剖視圖2是本發(fā)明數(shù)控平旋盤(pán)的最佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參考圖I和圖2所示出的本發(fā)明的最佳實(shí)施例示意圖，本發(fā)明數(shù)控平旋盤(pán)包括箱體0，箱體O內(nèi)設(shè)有一平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，箱體O裝配時(shí)與主軸箱(未在圖中標(biāo)出)連接，整個(gè)平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在箱體O內(nèi)。平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與主軸箱鏜軸連接的主軸塊1， 用于傳遞鏜軸的周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與伸縮運(yùn)動(dòng)，在主軸塊I外套設(shè)一軸套2，在軸套2與箱體O間設(shè)有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)00，在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾動(dòng)軸承00。在軸套2不朝向主軸箱鏜軸的一端固定一回旋支架3，軸套2與回旋支架3通過(guò)六個(gè)螺釘連接，一直線導(dǎo)軌4固定在回旋支架3上，平旋盤(pán)刀具通過(guò)安裝在直線導(dǎo)軌4上的導(dǎo)軌滑塊5沿著直線導(dǎo)軌4進(jìn)行滑動(dòng)。繼續(xù)參看圖2所示，主軸塊I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面為平面,在主軸塊I的兩側(cè)平面處分別設(shè)有一導(dǎo)向塊6，導(dǎo)向塊6的一側(cè)為平面，另一側(cè)為曲面，導(dǎo)向塊6的平面?zhèn)扰c主軸塊I的平面?zhèn)认嗷ヅ浜希诒咀罴褜?shí)施例中，兩個(gè)導(dǎo)向塊6的曲面?zhèn)扰c主軸塊I的另外兩個(gè)側(cè)面形成圓柱面，以使軸套2與內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)良好匹配。主軸塊I既能在軸套2中伸縮運(yùn)動(dòng)，又能與軸套2，導(dǎo)向塊6 —起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向塊6通過(guò)一固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與軸套2的軸向固定。 具體地，如圖2所示，固定結(jié)構(gòu)可以為分別設(shè)置于兩個(gè)導(dǎo)向塊6曲面?zhèn)缺砻娴逆I槽61，以及設(shè)置在軸套2內(nèi)壁上的與鍵槽61相匹配的平鍵結(jié)構(gòu)，圖中未示出平鍵結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向塊6與軸套2通過(guò)平鍵連接來(lái)傳遞扭矩。固定結(jié)構(gòu)也可以是花鍵聯(lián)接或者螺栓連接，只要滿足讓導(dǎo)向塊6與軸套2實(shí)現(xiàn)軸向固定且傳遞扭矩即可，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，在此不予贅述。請(qǐng)繼續(xù)參看圖I并結(jié)合圖2所示，在兩塊導(dǎo)向塊6中的任意一塊導(dǎo)向塊內(nèi)側(cè)表面設(shè)有豎直方向的導(dǎo)向槽62，在主軸塊上朝向具有導(dǎo)向槽的導(dǎo)向塊的一側(cè)平面上開(kāi)設(shè)有一斜槽11，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，斜槽11的長(zhǎng)度為主軸塊I側(cè)面上的最長(zhǎng)直線距離，即主軸塊I的矩形側(cè)面的對(duì)角線長(zhǎng)度。平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于導(dǎo)向槽62內(nèi)的滑塊7，以及一端與滑塊7連接的斜桿8，滑塊7能在導(dǎo)向塊6的導(dǎo)向槽62內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)。斜桿8位于斜槽11內(nèi)，斜桿8的另一端與導(dǎo)軌滑塊5連接。具體地，斜桿8通過(guò)第一連桿91與滑塊 7連接，斜桿8通過(guò)第二連桿92與導(dǎo)軌滑塊5連接，第一連桿91、第二連桿92與斜桿8無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，僅僅用于傳遞直線運(yùn)動(dòng)。圖I和圖2中的箭頭方向示出了主軸塊I部分與直線導(dǎo)軌4部分的運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)主軸箱鏜軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，主軸塊I隨之旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)導(dǎo)向塊6與軸套2旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)軸套2上螺釘連接，實(shí)現(xiàn)回旋支架3的轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)刀具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)主軸箱鏜軸沿軸向伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，主軸塊I隨之沿軸向伸縮運(yùn)動(dòng)，由于斜桿8在軸向方向是固定的，在主軸塊I表面的斜槽11內(nèi)面的推力下和導(dǎo)向塊6的導(dǎo)向下，斜桿8跟隨滑塊7在導(dǎo)向槽62內(nèi)做直線方向平動(dòng)，在斜桿8的直線平動(dòng)下，導(dǎo)軌滑塊5沿著直線導(dǎo)軌4做直線運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)刀具的直線運(yùn)動(dòng)。由于鏜軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和伸縮運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，可根據(jù)加工需要自由實(shí)現(xiàn)平旋盤(pán)刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的組合。本設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)鏈短，能提高加工精度。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有一平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與主軸箱鏜軸連接的主軸塊，在所述主軸塊外套設(shè)一軸套，在所述軸套與所述箱體間設(shè)有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述軸套不朝向主軸箱鏜軸的一端固定一回旋支架，一直線導(dǎo)軌固定在所述回旋支架上，平旋盤(pán)刀具通過(guò)安裝在所述直線導(dǎo)軌上的導(dǎo)軌滑塊沿著所述直線導(dǎo)軌進(jìn)行滑動(dòng)；所述主軸塊的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面為平面，在所述主軸塊的兩側(cè)平面處分別設(shè)有一導(dǎo)向塊， 所述導(dǎo)向塊的一側(cè)為平面，另一側(cè)為曲面，所述導(dǎo)向塊的平面?zhèn)扰c所述主軸塊的平面?zhèn)认嗷ヅ浜?；所述?dǎo)向塊通過(guò)一固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與所述軸套的軸向固定；在兩塊所述導(dǎo)向塊中的任意一塊導(dǎo)向塊內(nèi)側(cè)表面設(shè)有豎直方向的導(dǎo)向槽；在所述主軸塊上朝向具有所述導(dǎo)向槽的導(dǎo)向塊的一側(cè)平面上開(kāi)設(shè)有一斜槽，所述平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于所述導(dǎo)向槽內(nèi)的滑塊，以及一端與所述滑塊連接的斜桿，所述斜桿位于所述斜槽內(nèi)，所述斜桿的另一端與所述導(dǎo)軌滑塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾動(dòng)軸承。
3.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述固定結(jié)構(gòu)為分別設(shè)置于兩個(gè)所述導(dǎo)向塊曲面?zhèn)缺砻娴逆I槽，以及設(shè)置在所述軸套內(nèi)壁上的與所述鍵槽相匹配的平鍵結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述固定結(jié)構(gòu)為花鍵聯(lián)接或者螺栓連接。
5.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述斜桿通過(guò)第一連桿與所述滑塊連接，所述斜桿通過(guò)第二連桿與所述導(dǎo)軌滑塊連接，所述第一連桿、所述第二連桿與所述斜桿無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述斜槽的長(zhǎng)度為所述主軸塊側(cè)面上的最長(zhǎng)直線距離。
7.如權(quán)利要求I所述的數(shù)控平旋盤(pán)，其特征在于，所述兩個(gè)所述導(dǎo)向塊的曲面?zhèn)扰c所述主軸塊的另外兩個(gè)側(cè)面形成圓柱面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控平旋盤(pán)，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有一平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述平旋盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與主軸箱鏜軸連接的主軸塊，在主軸塊外套設(shè)一軸套，在軸套與所述箱體間設(shè)有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；在軸套不朝向主軸箱鏜軸的一端固定一回旋支架，一直線導(dǎo)軌固定在回旋支架上，平旋盤(pán)刀具通過(guò)導(dǎo)軌滑塊沿著直線導(dǎo)軌進(jìn)行滑動(dòng)；在主軸塊兩側(cè)平面處分別設(shè)一導(dǎo)向塊；在任意一塊導(dǎo)向塊內(nèi)側(cè)表面設(shè)有豎直方向?qū)虿?；在主軸塊上朝向具有導(dǎo)向槽導(dǎo)向塊的一側(cè)平面上開(kāi)設(shè)有一斜槽，導(dǎo)向槽內(nèi)具有滑塊，斜桿一端與滑塊連接且位于斜槽內(nèi)，斜桿的另一端與導(dǎo)軌滑塊連接。本發(fā)明機(jī)構(gòu)能大大簡(jiǎn)化平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)，縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度，減少傳動(dòng)過(guò)程積累誤差，提高加工精度。
文檔編號(hào)B23Q5/22GK102581678SQ20121001722
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者劉屈武, 孟祥東, 鄭開(kāi)彬 申請(qǐng)人:上海三一精機(jī)有限公司