一種雙坐標(biāo)進(jìn)給動(dòng)力箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于切削機(jī)床(如專(zhuān)用鏜銑床)的主軸進(jìn)給或工作臺(tái)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小行程高精度相對(duì)位置調(diào)整，具體是一種雙坐標(biāo)進(jìn)給動(dòng)力箱。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)鏜銑床設(shè)計(jì)，大多采用絲杠導(dǎo)軌副、齒輪齒條導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)，通過(guò)移動(dòng)動(dòng)力箱部件或工作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。使用此類(lèi)結(jié)構(gòu)，因?yàn)橐?qū)動(dòng)動(dòng)力箱總成或工作臺(tái)，而大型機(jī)床上動(dòng)力箱、工件工作臺(tái)龐大，使得驅(qū)動(dòng)功率和機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸較大；因?yàn)楸豢刂萍\(yùn)動(dòng)慣量大，實(shí)現(xiàn)快速、高精度控制較難，設(shè)備在線布置適用性較差。
[0003]隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)床提出了小空間、高精度、高生產(chǎn)節(jié)奏的要求，在專(zhuān)用生產(chǎn)線上需要可在線自動(dòng)生產(chǎn)的專(zhuān)用機(jī)床；特別在油井套管線、復(fù)合管生產(chǎn)線等對(duì)長(zhǎng)件端部進(jìn)行加工(鏜孔、銑削)的生產(chǎn)線，要求在線布置、自動(dòng)裝夾、快節(jié)奏、重載切削、批量化生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備的可靠性要求也很高。如使用傳統(tǒng)鏜銑床，具有設(shè)備龐大、不能在線全自動(dòng)生產(chǎn)、生產(chǎn)節(jié)奏慢、設(shè)備可靠性低等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述所述的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種新型雙坐標(biāo)動(dòng)力箱(或工作臺(tái))，在實(shí)現(xiàn)高進(jìn)度、小尺寸、低功率消耗的同時(shí)，適應(yīng)重載切削的要求。
[0005]為此，本實(shí)用新型提供了一種雙坐標(biāo)進(jìn)給動(dòng)力箱，包括安裝在機(jī)架上的動(dòng)力箱體，動(dòng)力箱體內(nèi)部通過(guò)軸承安裝有外偏心套筒，外偏心套筒內(nèi)通過(guò)軸承安裝著內(nèi)偏心套筒，內(nèi)偏心套筒內(nèi)通過(guò)軸承安裝著主軸，主軸一端連接大帶輪，大帶輪通過(guò)皮帶連接主電機(jī)獲得動(dòng)力；
[0006]所述的外偏心套筒和內(nèi)偏心套筒的外壁分別連接著動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外偏心套筒、內(nèi)偏心套筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述的皮帶上安裝著柔性張緊機(jī)構(gòu)，該柔性張緊機(jī)構(gòu)與皮帶接觸用以張緊皮帶。
[0007]所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與外偏心套筒或內(nèi)偏心套筒外壁嚙合傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)渦輪和與傳動(dòng)渦輪配合安裝的傳動(dòng)蝸桿，傳動(dòng)蝸桿垂直于外偏心套筒或內(nèi)偏心套筒的軸向方向布置。
[0008]所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以是齒輪副機(jī)構(gòu)或絲杠螺母副機(jī)構(gòu)。
[0009]所述的柔性張緊機(jī)構(gòu)包括抵觸并作用在皮帶上的張緊輪，張緊輪連接彈簧伸縮件，彈簧伸縮件另一端固定在機(jī)架上。
[0010]所述的皮帶為三角帶或齒形同步帶。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]1、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小:因?yàn)槭窃趧?dòng)力箱內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了主軸位置周向調(diào)整，不用整體移動(dòng)工作臺(tái)或者動(dòng)力箱，機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸很??；
[0013]2、變直線滑動(dòng)副為旋轉(zhuǎn)副，設(shè)備剛性好:因?yàn)槭窃趧?dòng)力箱內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了主軸位置調(diào)整，沒(méi)有外部的移動(dòng)副，設(shè)備剛性好，為重載、精密切削創(chuàng)造有利條件；
[0014]3、驅(qū)動(dòng)功率小、響應(yīng)快、控制精度高:不用整體移動(dòng)工作臺(tái)或者動(dòng)力箱，驅(qū)動(dòng)功率小、電氣響應(yīng)快、控制精度高，結(jié)合糾偏環(huán)節(jié)可以達(dá)到微米級(jí)精度；
[0015]4、可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡、曲面的位置控制:如使用伺服控制軸，采用插補(bǔ)等原理實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲線、曲面的位置控制要求。
【附圖說(shuō)明】
[0016]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、動(dòng)力箱體；2、外偏心套筒；3、內(nèi)偏心套筒；4、主軸；5、大帶輪；
6、皮帶；7、動(dòng)力源；8、柔性張緊機(jī)構(gòu)；9、傳動(dòng)渦輪；10、傳動(dòng)蝸桿。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
[0020]本實(shí)施例提供一種雙坐標(biāo)進(jìn)給動(dòng)力箱，如圖1所示，包括安裝在機(jī)架上的動(dòng)力箱體1，其特征在于:動(dòng)力箱體1內(nèi)部通過(guò)軸承安裝有外偏心套筒2，外偏心套筒2內(nèi)通過(guò)軸承安裝著內(nèi)偏心套筒3，內(nèi)偏心套筒3內(nèi)通過(guò)軸承安裝著主軸4，主軸4 一端連接大帶輪5，大帶輪5通過(guò)皮帶6連接動(dòng)力源7 (此處的動(dòng)力源可以是電機(jī)，亦或者是液壓油缸等能提供動(dòng)力的設(shè)備)獲得動(dòng)力。
[0021]外偏心套筒2和內(nèi)偏心套筒3的外壁分別連接著動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外偏心套筒2、內(nèi)偏心套筒3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述的皮帶6上安裝著柔性張緊機(jī)構(gòu)8，該柔性張緊機(jī)構(gòu)8與皮帶6接觸用以張緊皮帶6。
[0022]本實(shí)施例中，采用內(nèi)承式偏心套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)偏心套筒3內(nèi)部安裝的主軸4在動(dòng)力源
7、皮帶6和大帶輪5作用下動(dòng)作。由于動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的存在，在其作用下，內(nèi)偏心套筒3會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于內(nèi)偏心套筒3中主軸4處于偏心位置的原因，在內(nèi)偏心套筒3旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，主軸4會(huì)產(chǎn)生一個(gè)圓形的運(yùn)動(dòng)軌跡，在主軸4的位置變化時(shí)會(huì)在水平方向產(chǎn)生一個(gè)附加位移，而外偏心套筒2轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)之進(jìn)行相應(yīng)疊加補(bǔ)償。
[0023]同樣的道理外偏心套筒2也會(huì)在動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)偏心套筒3在外偏心套筒2中處于偏心位置，繼而主軸4在外偏心套筒2中也處于偏心位置，所以，在外偏心套筒2旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，主軸4也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)圓形的運(yùn)動(dòng)軌跡，在主軸4的位置變化時(shí)會(huì)在水平方向產(chǎn)生一個(gè)附加位移，而內(nèi)偏心套筒3轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)之進(jìn)行相應(yīng)疊加補(bǔ)償。
[0024]結(jié)合上述情況，無(wú)論內(nèi)偏心套筒3還是外偏心套筒2旋轉(zhuǎn)，都會(huì)給主軸4產(chǎn)生一個(gè)圓形的軌跡，而且兩個(gè)旋轉(zhuǎn)效果下形成的軌跡也不相同，因而通過(guò)疊加或者抵消，本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)能使得主軸4的軌跡可以實(shí)現(xiàn)在偏心(兩個(gè)偏心半徑之和)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)的位置覆蓋，取得了在機(jī)架固定的情況下實(shí)現(xiàn)主軸4在一定直徑范圍內(nèi)的任意調(diào)整和進(jìn)給，達(dá)到了小機(jī)械尺寸的重載加工的效果。
[0025]根據(jù)不同的加工要求分為進(jìn)給和調(diào)整兩種形式:
[0026]進(jìn)給:在進(jìn)給時(shí)內(nèi)層調(diào)整的伺服電機(jī)通過(guò)連接內(nèi)偏心套筒3的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)內(nèi)偏心轉(zhuǎn)筒3旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)一個(gè)坐標(biāo)的進(jìn)給，外層調(diào)整的伺服電機(jī)在通過(guò)連接外偏心套筒2的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外偏心套筒2旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)另一個(gè)坐標(biāo)的進(jìn)給控制的同時(shí)對(duì)內(nèi)層調(diào)整時(shí)在另一坐標(biāo)產(chǎn)生的位移進(jìn)行補(bǔ)償，運(yùn)用插補(bǔ)原理可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面加工。
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