[实用新型]一种用于立式车床的C轴分度装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分度装置，具体是一种用于立式车床的C轴分度装置。

背景技术

在数控车铣加工中心中，C轴与其他进给轴联动进行插补，可实现主轴的精确定位。在一次装夹中，可实现多工序、复合化加工，提高加工效率及大型复杂零件的加工精度。机床C轴进给系统的设计是提高零件加工精度的关键技术。高精度、高刚度、结构紧凑、大扭矩、传动效率高是车铣加工中心C轴传动系统必备的条件。目前C轴分度装置的主要结构有：双伺服电机驱动结构、双齿轮消隙结构、双导程涡轮蜗杆消隙结构等。现有的C轴分度装置均存在一定的不足：双伺服电机驱动结构成本高，整体结构较大；双齿轮消隙结构及装配工艺复杂，后续维护不便；双导程涡轮蜗杆消隙结构同样较为复杂，精度保持性不好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种用于立式车床的C轴分度装置，该分度装置结构简单、紧凑、易于装配，可控性好，能够快速实现立式车床C轴的功能切换，确保C轴分度精度。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于立式车床的C轴分度装置，包括伺服电机、传动机构、花键轴、端齿盘下牙盘、端齿盘上牙盘、消隙齿轮和箱体，所述的消隙齿轮、端齿盘上牙盘、端齿盘下牙盘和传动机构上下安装在所述的箱体内，所述的伺服电机的输出端与所述的传动机构的输入端相连，所述的花键轴安装在所述的传动机构的输出端，所述的端齿盘下牙盘套设在所述的花键轴上，所述的端齿盘下牙盘位于所述的端齿盘上牙盘的正下方，所述的端齿盘下牙盘的外侧设置有用于带动所述的端齿盘下牙盘上下移动的C轴功能切换油缸，所述的端齿盘上牙盘与所述的消隙齿轮固定连接，所述的箱体固定在机床床身上，所述的消隙齿轮与大齿圈相啮合，所述的大齿圈安装在机床工作台的底部。

本实用新型公开的用于立式车床的C轴分度装置，结构简单、紧凑、易于装配，可控性好，能够快速实现立式车床C轴的功能切换。C轴功能切换过程为：C轴功能切换油缸带动端齿盘下牙盘上移至与端齿盘上牙盘啮合到位后，伺服电机工作，通过传动机构向端齿盘下牙盘传递扭矩，带动端齿盘下牙盘旋转，实现C轴分度功能；C轴功能切换油缸带动端齿盘下牙盘下移至与端齿盘上牙盘分离到位时，C轴分度功能断开，此时，机床即可控制消隙齿轮旋转，机床正常工作。上述C轴功能通断切换过程中，端齿盘下牙盘的移动沿花键轴进行，而端齿盘下牙盘的移动由C轴功能切换油缸带动。

由于牙型的限制，端齿盘下牙盘与端齿盘上牙盘咬合时可能会出现牙顶牙的现象，这将导致端齿盘下牙盘和端齿盘上牙盘的磨损以及不正确的啮合，引起C轴分度误差增大，甚至无法分度等严重后果，本实用新型中消隙齿轮可以有效消除端齿盘上牙盘和端齿盘下牙盘间的齿隙，确保C轴分度精度。

所述的传动机构包括第一齿形轮、第二齿形轮、齿形同步带和谐波减速器，所述的第一齿形轮安装在所述的伺服电机的输出端，所述的第二齿形轮安装在所述的谐波减速器的输入端，所述的齿形同步带绕设在所述的第一齿形轮和所述的第二齿形轮上将两者连接，所述的花键轴安装在所述的谐波减速器的输出端，所述的C轴功能切换油缸包括活塞、上油腔和下油腔，所述的活塞与所述的箱体分别围成所述的上油腔和所述的下油腔，所述的箱体的侧壁上设置有与所述的上油腔相通的上油口以及与所述的下油腔相通的下油口，所述的活塞的内侧一体设置有内凸的凸环，所述的端齿盘下牙盘的外侧套有两个推力球轴承，两个所述的推力球轴承由所述的凸环上下分隔，所述的端齿盘下牙盘的顶端设置有与两个所述的推力球轴承位置相对的法兰部，所述的端齿盘下牙盘的底端固定有与所述的推力球轴承位置相对的挡环，两个所述的推力球轴承和所述的凸环限位于所述的法兰部与所述的挡环之间。通过谐波减速器和齿形同步带传动，结构紧凑，传动精度高，能够获得大传动比和大扭矩。经下油口向下油腔内通入液压油后，伺服电机低速旋转，活塞带动端齿盘下牙盘缓慢上移，当上移至与端齿盘上牙盘啮合到位后，伺服电机以正常转速旋转，通过传动机构向端齿盘下牙盘传递扭矩，带动端齿盘下牙盘旋转，实现C轴分度功能；下油腔回油，经上油口向上油腔内通入液压油后，活塞下移，推动端齿盘下牙盘下移并与端齿盘上牙盘分离到位，C轴分度功能断开，此时，机床即可控制消隙齿轮旋转，机床正常工作。

所述的箱体包括上箱体和下箱体，所述的上箱体的下端套设在所述的下箱体的上端，所述的上油腔由所述的活塞和所述的上箱体围成，所述的下油腔由所述的活塞、所述的上箱体和所述的下箱体围成，所述的谐波减速器安装在所述的下箱体上。上箱体和下箱体的设置，便于装置的装配及维护。