[发明专利]基于模块化的不对称消隙C轴及其安装定位方法

权利要求书

1.一种基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：包括主传动车削模块（100）和C轴模块（200），在主轴箱体（34）内设有主传动车削模块（100），主传动车削模块（100）由主轴模块（101）和传动子模块组成，主轴模块（101）由主轴（35）和同轴配合的大齿轮（32）等零件组成；在箱盖（9）内设有C轴模块（200），C轴模块（200）由C轴换挡装置和C轴传动装置组成，C轴传动装置上设置小齿轮（22），C轴换挡装置上设有滑座（6），滑座（6）与C轴传动装置连接，并带动小齿轮（22）与大齿轮（32）啮合或脱开。

2.如权利要求1所述的基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：所述的C轴换挡装置结构包括，在箱盖（9）的内表面设有两个平行的直线导轨（8），滑座（6）通过滑块（7）与直线导轨（8）滑动配合；在箱盖（9）外表面设有换挡伺服电机（1），换挡伺服电机（1）的输出轴通过联轴器（2）与丝杠（4）连接，丝杠（4）与联轴器（2）的一端通过轴承支撑在箱盖（9）上，另一端与滑座（6）连接。

3.如权利要求1所述的基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：所述的C轴传动装置结构包括，小齿轮（22）的一端通过轴承连接滑座（6），小齿轮（22）的另一端通过减速机构（21）连接传动伺服电机（20），传动伺服电机（20）与箱盖（9）连接。

4.如权利要求1所述的基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：所述的滑座（6）上连接检测杆（24），检测杆（24）的末端伸出箱盖（9）连接触点（25），在箱盖（9）的外表面连接无触点开关（26），无触点开关（26）位置与触点（25）的位置对应。

5.如权利要求1所述的基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：所述的传动子模块由主轴子模块（101）、一轴子模块（102）、二轴子模块（103）和三轴子模块（104）组成，主轴子模块（101）、一轴子模块（102）、二轴子模块（103）和三轴子模块（104）上的传动齿轮按设计要求的传动比传动，且每个子模块通过法兰盘支撑在箱体外壳（34）内；主轴箱体（34）外侧连接的主电机（3）通过带轮传动子模块（105）与传动子模块中的其中一个子模块传动连接，将动力传递给主轴子模块（11）。

6.如权利要求1所述的基于模块化的不对称消隙C轴，其特征在于：在设计过程中，C轴传动装置中的减速机构（21）减速比i₁的设定应遵循T₁×i₁≈T₂×i₂；其中，T₁为C轴传动装置中的传动伺服电机（20）的额定扭矩，T₂为主轴（35）连接的主电机扭矩， i₂为传动子模块中低速挡齿轮的减速比，且T₁×i₁≈T₂×i₂等式左右数值偏差不大于5％。

7.上述基于模块化的不对称消隙C轴的安装定位方法，其特征在于包括以下步骤：

根据设计要求确定小齿轮（22）与大齿轮（32）的中心距：C轴箱盖（9）扣合在主轴箱体（34）时，扣合的某一竖直面定义为定位立面A，定位立面A与主轴轴线平行度≤0.01mm；C轴箱盖（9）内的直线导轨（8）与定位立面A平行度要求≤0.01mm；

通过加工保证主传动切削模块内大齿轮（32）轴心孔到安装立面尺寸L1，到主轴箱体上表面L2；保证小齿轮（22）轴心到箱盖（9）下结合面尺寸L3，小齿轮（22）轴心到箱盖（9）到定位立面A尺寸L4；通过控制L1、L2、L3、L4尺寸确保C轴模块（200）与主传动切削模块（100）安装后，齿轮（22）与大齿轮（32）中心距L达到尺寸要求；

在L3和L4尺寸在加工时，需要通过工装将箱盖（9）、直线导轨（8）、滑块（7）和滑座（6）固定在一起之后进行部件组合合加工实现；

主轴（35）的大齿轮（32）与小齿轮（22）装配时，将主轴（35）调至空挡位置，旋转主轴检测主轴大齿轮（32）与小齿轮（22）的接触率，在长度方向不得低于85%；

在装配时需对齿侧间隙进行验证，此时应在啮合齿两侧各垫0.03mm塞尺及0.02mm塞尺各一次，以保持工作时齿侧总间隙大于0.04mm且小于0.06mm。