一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體的說，是涉及一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在機(jī)床加工技術(shù)領(lǐng)域，只要是做±45°以內(nèi)角度擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，都是采用蝸桿蝸輪副傳動(dòng)或者齒輪副傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，其主要存在以下缺陷:(I)存在裝配傳動(dòng)間隙；(2)長時(shí)間使用后均不可避免的會因齒面滑動(dòng)磨損而產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致往復(fù)擺動(dòng)的反向間隙增大和傳動(dòng)精度、剛度的下降。另一方面，高性能力矩電機(jī)在現(xiàn)目前階段，成本高昂，且在重載荷驅(qū)動(dòng)情況下其驅(qū)動(dòng)剛性不夠。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種設(shè)計(jì)合理、可靠性高、實(shí)現(xiàn)方便的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括橫向直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、第一向心推力組合軸承和第二向心推力組合軸承;所述橫向直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過第二向心推力組合軸承與所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件上，所述第一向心推力組合軸承用于連接被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件與機(jī)架。其中，橫向直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的“橫向”、“豎向”為相對方向，并非絕對方向，第一向心推力組合軸承和第二向心推力組合軸承的結(jié)構(gòu)相同，分別命名是為了便于區(qū)分。
[0006]進(jìn)一步的，所述橫向直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿、絲桿螺帽、絲桿螺帽座、滾動(dòng)軸承;所述滾珠絲桿通過所述滾動(dòng)軸承軸向固定于機(jī)架上，所述滾珠絲桿上配合的所述絲桿螺帽穿過并固定在所述絲桿螺帽座上，所述滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)并通過所述絲桿螺帽帶動(dòng)所述絲桿螺帽座沿其軸心線作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng);所述絲桿螺帽座與所述第二向心推力組合軸承連接。
[0007]進(jìn)一步的，在橫向直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還包括橫向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述橫向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括支撐導(dǎo)向滾動(dòng)線軌和第一滑塊;所述支撐導(dǎo)向滾動(dòng)線軌固定于機(jī)架上且平行于所述滾珠絲桿，所述第一滑塊安裝在所述支撐導(dǎo)向滾動(dòng)線軌上并可相對所述支撐導(dǎo)向滾動(dòng)線軌滑動(dòng)，所述第一滑塊上端面與所述絲桿螺帽座緊固連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述滾珠絲桿的軸心線與被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件的回轉(zhuǎn)軸心線垂直布置，且空間偏置距離H，H> O。
[0009]進(jìn)一步的，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)直線導(dǎo)軌和第二滑塊;所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌安裝在被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件上，所述第二滑塊安裝在所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌上，并可相對于所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌滑動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還包括擺動(dòng)導(dǎo)向板，所述擺動(dòng)導(dǎo)向板一端安裝在所述第二滑塊上，其另一端與所述第二向心推力軸承連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一向心推力組合軸承的內(nèi)圈與被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件固定連接，其外圈與機(jī)架固定連接?；跈C(jī)床的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0012](I)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)絲杠螺帽及絲杠螺帽座沿滾珠絲桿軸心線作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的步驟；
[0013](2)絲杠螺帽座通過第二推力向心組合軸承帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)向板(移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng))的步驟；
[0014](3)擺動(dòng)導(dǎo)向板沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌相對于擺動(dòng)板移動(dòng)并相對于絲杠螺帽座轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟；
[0015](4)擺動(dòng)板圍繞第一向心推力組合軸承軸心線擺動(dòng)的步驟。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0017]本實(shí)用新型通過滾珠絲桿副、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副和推力向心軸承等滾動(dòng)傳動(dòng)元件將動(dòng)力源和被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件串聯(lián)起來，利用滾動(dòng)傳動(dòng)元件可預(yù)壓無間隙的特性和滾動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)自適應(yīng)的原理，將滾珠絲杠產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成終端被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件(擺動(dòng)板)的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，徹底消除了整個(gè)傳動(dòng)鏈中的間隙，提高了傳動(dòng)的精度和剛性并能獲得持久的精度保持性，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0020]其中，附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱如下:1-擺動(dòng)板，2-第一向心推力組合軸承，3-第二向心推力組合軸承，4-滾珠絲桿，5-絲桿螺帽，6-絲桿螺帽座，7-滾動(dòng)軸承，8-支撐導(dǎo)向滾動(dòng)線軌，9-第一滑塊，I O-滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，11-第二滑塊，12-擺動(dòng)導(dǎo)向板。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1、2所示，本實(shí)施例提供了一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，該擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)傳動(dòng)副:滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副和滾珠絲桿傳動(dòng)副，兩個(gè)傳動(dòng)副之間通過第二向心推力組合軸承連接，通過兩個(gè)傳動(dòng)副的配合，將滾珠絲杠產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成終端被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，徹底消除了整個(gè)傳動(dòng)鏈中的間隙，提高了傳動(dòng)的精度和剛性并能獲得持久的精度保持性。
[0024]被驅(qū)動(dòng)做往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)板通過第一推力向心組合軸承與固定不動(dòng)的機(jī)架連接在一起，具體方式如下:第一向心推力組合軸承的內(nèi)圈與所述擺動(dòng)板固定連接，其外圈與機(jī)架固定連接。擺動(dòng)板相對于機(jī)架可圍繞軸承軸心線做往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0025]擺動(dòng)板上裝配滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副實(shí)現(xiàn)豎向的運(yùn)動(dòng)，具體結(jié)構(gòu)包括有滾動(dòng)直線導(dǎo)軌和第二滑塊;滾動(dòng)直線導(dǎo)軌安裝在擺動(dòng)板(被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)元件)的背面，第二滑塊安裝在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌上，并可相對于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌滑動(dòng)。一般地，在擺動(dòng)板背面的兩側(cè)各安裝一條滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，對應(yīng)的，第二滑塊也為兩個(gè)，并分別安裝在兩根導(dǎo)軌上，兩個(gè)第二滑軌的端面上還安裝有擺動(dòng)導(dǎo)向板，擺動(dòng)導(dǎo)向板另一端與第二向心推力軸承連接。
[0026]擺動(dòng)導(dǎo)向板、第二滑塊由滾珠絲桿傳動(dòng)副帶動(dòng)，滾珠絲桿傳動(dòng)副安裝在機(jī)架上，主要實(shí)現(xiàn)橫向的運(yùn)動(dòng)，上述的橫向和豎向是指二者的相對方向。滾珠絲桿傳動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)包括有:滾珠絲