一种精密重载智能调节大型回转工作台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机床领域，特别是涉及齿轮机床的工作台部件。
【背景技术】
[0002]现有大型回转工作台蜗轮与主轴连接成整体进行蜗轮滚齿加工，巨大的负载不仅大大地制约了蜗轮副的加工精度，也对蜗轮加工设备造成不可逆转的损害；现有大型回转工作台多采用单蜗轮蜗杆副进行传动和分度，因蜗轮副侧隙的存在，在进行齿轮加工等非连续性切削时，机床震动会降低加工精度及工件表面粗糙度；现有大型回转工作台静压导轨的油膜厚度不能根据负载的大小进行智能调节，因此会造成在负载较小的时候油膜厚度大，刚性差，而在负载较大时，油膜厚度变小，容易导致静压失效和导轨间的刮蹭。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种蜗轮副加工精度易保证，能实现无侧隙传动，且静压导轨油膜厚度能精确控制的精密重载智能调节大型回转工作台。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种精密重载智能调节大型回转工作台，包括主轴、底座、蜗轮蜗杆副、静压轴承、静压导轨和伺服电机，所述主轴采用分体结构，将工作台主轴分为台面和蜗轮体两部分，工作台的台面与蜗轮体连接，主动蜗轮和消隙蜗轮均固定在蜗轮体上，主动蜗杆与主动蜗轮相啮合，伺服电机驱动主动蜗杆，消隙蜗杆与消隙蜗轮相啮合，主动蜗杆和消隙蜗杆上安装有齿轮传动副，消隙蜗杆的一端安装有双向油缸，在静压导轨上设置有电涡流传感器。
[0006]所述齿轮传动副驱动消隙蜗杆转动。
[0007]所述主动蜗轮和主动蜗杆，消隙蜗轮和消隙蜗杆共同构成双蜗轮蜗杆副，双蜗轮蜗杆副与双向油缸构成消隙结构，能够保证蜗轮副即使有磨损也能实现无间隙传动，提高了工作台的传动精度。
[0008]所述双向油缸能够对消隙蜗杆产生一定大小的轴向推力，且力的方向与蜗轮体的旋转方向相反，对蜗轮体和台面的回转施加一定的阻尼，使主动蜗杆与主动蜗轮的啮合齿面始终保持接触，提高主轴回转的平稳性和传动精度。
[0009]所述伺服电机和主动蜗杆之间采用直连的方式。
[0010]所述电涡流传感器在工作台承载发生变化时，能够对静压导轨油膜厚度进行实时精确测量，同时反馈给数控系统，最后通过液压系统对油膜厚度进行实时的自动调控，确保工作台静压导轨的刚度和承载能力。
[0011]本实用新型有如下有益效果:
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是提高了工作台的回转定位精度和重复定位精度，特别是在重载切削和非连续性切削情况下能实现工作台静压导轨油膜厚度的智能调节，确保了工作台的刚性，提高了工作台的承载能力。
[0013]上述主轴采用分体结构，分为台面和蜗轮体两部分，从而有效减轻了大型蜗轮副加工时的机床负重，减小了加工时的外廓尺寸，有助于蜗轮加工精度的提高。
[0014]上述主动蜗轮和主动蜗杆，消隙蜗轮和消隙蜗杆共同构成双蜗轮蜗杆副，双蜗轮蜗杆副与双向油缸构成消隙结构，能够保证蜗轮副即使有磨损也能实现无间隙传动，提高了工作台的传动精度。
[0015]上述双向油缸能够对消隙蜗杆产生一定大小的轴向推力，且力的方向与蜗轮体的旋转方向相反，对蜗轮体和台面的回转施加一定的阻尼，使主动蜗杆与主动蜗轮的啮合齿面始终保持接触，提高主轴回转的平稳性和传动精度。
[0016]上述伺服电机和主动蜗杆之间采用直连的方式，缩短了传动链，提高了传动效率。
[0017]上述电涡流传感器在工作台承载发生变化时，能够对静压导轨油膜厚度进行实时精确测量，同时反馈给数控系统，最后通过液压系统对油膜厚度进行实时的自动调控，确保工作台静压导轨的刚度和承载能力。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019]图1为本实用新型的主体结构示意图；
[0020]图2为本实用新型所述的双蜗轮蜗杆副与液压油缸随动相组合消隙结构示意图。
[0021]图中:台面1、蜗轮体2、主动蜗轮3、主动蜗杆4、消隙蜗轮5、消隙蜗杆6、电涡流传感器7、底座8、齿轮传动副9、伺服电机10、双向油缸11。
[0022]A、B为双向油缸的进油口和出油口。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
[0024]参见图1-2，图中具体的安装以及连接方式有，一种精密重载智能调节大型回转工作台，包括主轴、底座、蜗轮蜗杆副、静压轴承、静压导轨和伺服电机，所述主轴采用分体结构，将工作台主轴分为台面I和蜗轮体2两部分，工作台的台面I与蜗轮体2连接，主动蜗轮3和消隙蜗轮5均固定在蜗轮体2上，主动蜗杆4与主动蜗轮3相啮合，伺服电机10驱动主动蜗杆4，消隙蜗杆6与消隙蜗轮5相啮合，主动蜗杆4和消隙蜗杆6上安装有齿轮传动副9，消隙蜗杆6的一端安装有双向油缸11，在静压导轨上设置有电涡流传感器7。
[0025]优选的，所述齿轮传动副9驱动消隙蜗杆6转动。
[0026]优选的，所述主动蜗轮3和主动蜗杆4，消隙蜗轮5和消隙蜗杆6共同构成双蜗轮蜗杆副，双蜗轮蜗杆副与双向油缸11构成消隙结构，能够保证蜗轮副即使有磨损也能实现无间隙传动，提高了工作台的传动精度。
[0027]优选的，所述双向油缸11能够对消隙蜗杆6产生一定大小的轴向推力，且力的方向与蜗轮体2的旋转方向相反，对蜗轮体2和台面I的回转施加一定的阻尼，使主动蜗杆4与主动蜗轮3的啮合齿面始终保持接触，提高主轴回转的平稳性和传动精度。
[0028]优选的，所述伺服电机10和主动蜗杆4之间采用直连的方式。
[0029]进一步的，所述电涡流传感器7在工作台承载发生变化时，能够对静压导轨油膜厚度进行实时精确测量，同时反馈给数控系统，最后通过液压系统对油膜厚度进行实时的自动调控，确保工作台静压导轨的刚度和承载能力。
[0030]本实用新型的装置具体工作过程及原理为:
[0031]工作台的台面I与蜗轮体2连接，主动蜗轮3和消隙蜗轮5均固定在蜗轮体2上，伺服电机10带动主动蜗杆4旋转，从而驱动蜗轮体2和台面I回转，同时通过安装在主动蜗杆4和消隙蜗杆6上的齿轮副9带动消隙蜗杆6旋转，安装在消隙蜗杆6 —端的双向油缸11对消隙蜗杆6产生一定大小的轴向推力，且力的方向与蜗轮体2的旋转方向相反，即对蜗轮体2和台面I的回转施加一定的阻尼，使主动蜗杆4与主动蜗轮3的啮合齿面始终保持接触，提高主轴回转的平稳性和传动精度；在静压导轨处设置电涡流传感器7，从而实时地、准确地监测静压油膜厚度的变化，并将数据反馈至数控系统，由比例伺服阀调节静压油腔的入口流量，对油膜厚度进行精确的补偿，使工作台在负载大幅变化时仍能保持高刚性，确保工作台的重载能力和高稳定性。
【主权项】
1.一种精密重载智能调节大型回转工作台，包括主轴、底座、蜗轮蜗杆副、静压轴承、静压导轨和伺服电机，其特征在于:所述主轴采用分体结构，将工作台主轴分为台面(I)和蜗轮体(2)两部分，工作台的台面(I)与蜗轮体(2)连接，主动蜗轮(3)和消隙蜗轮(5)均固定在蜗轮体(2)上，主动蜗杆(4)与主动蜗轮(3)相啮合，伺服电机(10)驱动主动蜗杆(4)，消隙蜗杆(6)与消隙蜗轮(5)相啮合，主动蜗杆(4)和消隙蜗杆(6)上安装有齿轮传动副(9)，消隙蜗杆(6)的一端安装有双向油缸(11)，在静压导轨上设置有电涡流传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种精密重载智能调节大型回转工作台，其特征在于:所述齿轮传动副(9)驱动消隙蜗杆(6)转动。
3.根据权利要求1所述的一种精密重载智能调节大型回转工作台，其特征在于:所述主动蜗轮(3)和主动蜗杆(4)，消隙蜗轮(5)和消隙蜗杆(6)共同构成双蜗轮蜗杆副，双蜗轮蜗杆副与双向油缸(11)构成消隙结构，能够保证蜗轮副即使有磨损也能实现无间隙传动，提高了工作台的传动精度。
4.根据权利要求1或3所述的一种精密重载智能调节大型回转工作台，其特征在于:所述双向油缸(11)能够对消隙蜗杆(6 )产生一定大小的轴向推力，且力的方向与蜗轮体(2)的旋转方向相反，对蜗轮体(2)和台面(I)的回转施加一定的阻尼，使主动蜗杆(4)与主动蜗轮(3)的啮合齿面始终保持接触，提高主轴回转的平稳性和传动精度。
5.根据权利要求1所述的一种精密重载智能调节大型回转工作台，其特征在于:所述伺服电机(10)和主动蜗杆(4)之间采用直连的方式。
6.根据权利要求1所述的一种精密重载智能调节大型回转工作台，其特征在于:所述电涡流传感器(7)在工作台承载发生变化时，能够对静压导轨油膜厚度进行实时精确测量，同时反馈给数控系统，最后通过液压系统对油膜厚度进行实时的自动调控，确保工作台静压导轨的刚度和承载能力。
【专利摘要】本实用新型公开了一种精密重载智能调节大型回转工作台，包括主轴、底座、蜗轮蜗杆副、静压轴承、静压导轨及伺服电机，主轴采用了分体结构，降低了大型精密蜗轮副的加工难度；传动与分度采用双蜗轮蜗杆副与液压油缸随动相组合的消隙结构，提高了工作台的传动精度；主轴支承采用了闭式静压导轨结构，在各静压腔内安装有电涡流传感器，在工作台承载发生变化时，能够对静压导轨油膜厚度进行实时精确测量，同时反馈给数控系统，最后通过液压系统对油膜厚度进行实时的自动调控，确保工作台静压导轨的刚度和承载能力。
【IPC分类】B23Q1-38, B23Q15-12, B23Q5-34, B23Q5-56
【公开号】CN204524978
【申请号】CN201520201362
【发明人】王伟, 钟瑞玲, 严双平, 王乐强
【申请人】宜昌长机科技有限责任公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月7日