[发明专利]一种精密机床直线轴和回转轴的复合进给工作台

权利要求书

1.一种精密机床直线轴和回转轴的复合进给工作台，其特征在于，包括底座(14)、左侧电机座(7)、右侧电机座(8)、第一电机(1)、第二电机(9)、左侧丝杠进给系统(2)、右侧丝杠进给系统(3)、左滑台(10)、右滑台(11)、右回转机构(4)、左回转机构(5)、4个紧固机构(6)、转台(12)和限位开关机构(13)；

所述左侧电机座(7)和右侧电机座(8)分别安装在底座(14)上表面的左侧、右侧，且平行设置，所述第一电机(1)、第二电机(9)分别安装在左侧电机座(7)、右侧电机座(8)上，电机工作，给转台(12)提供运转的动力，左侧丝杠进给系统(2)安装于底座(14)左侧，左滑台(10)安装于左侧丝杠进给系统(2)上方，第一电机(1)工作带动左侧丝杠进给系统(2)进给，左侧丝杠进给系统(2)带动左滑台(10)作垂直方向的进给，右侧丝杠进给系统(3)安装于底座(14)右侧，右滑台(11)安装于右侧丝杠进给系统(3)上方，第二电机(9)工作带动右侧丝杠进给系统(3)进给，右侧丝杠进给系统(3)带动右滑台(11)作垂直方向的进给，右回转机构(4)安装于右滑台(11)中心孔位，左回转机构(5)安装于左滑台(10)中心孔位，转台(12)安装在左滑台(10)和右滑台(11)上，两个滑台对转台起到支撑、固定作用，两个回转机构能在转台与滑台之间有一个回转运动，其中2个紧固机构(6)安装于左滑台(10)上且关于左回转机构(5)对称设置，另外2个紧固机构(6)安装于右滑台(11)上且关于右回转机构(4)对称设置；紧固机构(6)由液压大小控制，在滑台与转台(12)之间没有相对转动时将两个机构夹紧，有相对转动时能够松开；所述限位开关机构(13)安装于转台(12)下方，且位于底座(14)上方，同时位于左滑台(10)和右滑台(11)之间的中间位置，用于限制转台(12)沿水平方向移动距离；

转台(12)作垂直进给时，紧固机构(6)起夹紧作用，将左滑台(10)、右滑台(11)与转台(12)之间锁死，不会发生相对转动，此时限位开关机构(13)对转台(12)的水平移动距离进行限位保护，第一电机(1)驱动左侧丝杠进给系统(2)，第二电机(9)驱动右侧丝杠进给系统(3)，左滑台(10)和右滑台(11)相对静止移动，左侧丝杠进给系统(2)和第一电机(1)尾座的旋转编码器构成了闭环伺服系统，对丝杠进给位移进行反馈控制；

转台(12)作回转进给时，紧固机构(6)不在锁紧，此时两个滑台与转台(12)之间可以相互转动，第二电机(9)运行，带动右侧丝杠进给系统(3)进给，右滑台(11)垂直进给，第一电机(1)不运行，左滑台(10)不做垂直进给运动，右滑台(11)与左滑台(10)发生相对滑动，间接形成了转台(12)与水平面之间的偏转角，且第二电机(9)尾座的旋转编码器与双丝杠进给系统共同形成了一个精密的半闭环伺服控制系统，控制转台(12)偏转角度的精密性；

所述右回转机构(4)包括第一芯轴(4-1)、第一法兰盘(4-2)、滑台定位套(4-3)、压板(4-4)、第一从动滚子轴承(4-5)、第一调整垫(4-6)、第一推力滚子轴承(4-7)和第二调整垫(4-8)；第一芯轴(4-1)通过螺栓安装在转台(12)上，第一芯轴(4-1)转动时带动转台(12)一起转动，滑台定位套(4-3)通过螺栓安装于右滑台(11)上，第一法兰盘(4-2)通过螺栓安装于滑台定位套上(4-3)且第一法兰盘(4-2)内孔呈跑道形，以便第一芯轴(4-1)在第一法兰盘(4-2)内滑动，压板(4-4)通过螺栓与第一芯轴(4-1)固定连接，第一从动滚子轴承(4-5)内圈与第一芯轴(4-1)和压板(4-4)配合，外圈和滑台定位套(4-3)配合，所述推力滚子轴承(4-7)安装于第一芯轴(4-1)上，便于第一芯轴(4-1)轴向转动，第一调整垫(4-6)安装于第一推力滚子轴承(4-7)和第一从动滚子轴承(4-5)之间，用于调整两轴承的间隙，第二调整垫(4-8)安装在第一推力滚子轴承(4-7)的另一端；

所述右侧丝杠进给系统(3)包括安装在底座(14)上且平行设置的一对导轨(3-7)，位于一对导轨(3-7)之间的第二联轴器(3-1)、第二支撑单元(3-2)、第二丝杠(3-3)、第二螺母(3-8)和第二螺母座(3-9)，所述导轨(3-7)上设有两对滑块(3-10)，滑块(3-10)上安装右滑台(11)；所述第二联轴器(3-1)连接第二丝杠(3-3)与第二电机(9)的转轴，第二支撑单元(3-2)固定安装在底座(14)上，支撑第二丝杠(3-3)旋转，第二螺母(3-8)和第二螺母座(3-9)安装于第二丝杠(3-3)上，随第二丝杠(3-3)转动作进给运动；所述第二螺母座(3-10)的下端面安装有槽板安装板(3-4)，槽板安装板(3-4)的侧面安装有行程开关槽板(3-5)，行程开关(3-6)安装于底座(14)下端面凸出块上，行程开关(3-6)头与行程开关槽板(3-5)滚道面等高；

所述左回转机构(5)包括衬套(5-1)、第二芯轴(5-2)、第二法兰盘(5-3)、第三调整垫(5-4)、第二推力滚子轴承(5-5)、第二从动滚子轴承(5-6)、定位套(5-7)、第三法兰盘(5-8)、预紧套(5-9)、角接触球轴承(5-10)、隔套(5-11)、轴承套(5-12)；第二芯轴(5-2)通过螺栓安装于转台(12)上，预紧套(5-9)通过螺栓安装在第二芯轴(5-2)上，衬套(5-1)通过螺栓与预紧套(5-9)固定，并通过销轴与第二芯轴(5-2)固定，随第二芯轴(5-2)一起转动，第二法兰盘(5-3)安装于左滑台(10)上且法兰盘孔型呈圆形，与芯轴相嵌合，第三法兰盘(5-8)通过螺栓安装于左侧丝杠进给系统(2)的读数头支架(2-10)上，读数头支架(2-10)将光栅读数头(2-9)与左回转机构(5)连接起来，左回转机构(5)通过第二芯轴(5-2)与左滑台(10)固定连接，如此左滑台(10)就能和光栅读数头(2-9)一起做垂直进给运动，第二推力滚子轴承(5-5)通过间隙配合安装于第二芯轴(5-2)上，角接触球轴承(5-10)内圈与第二芯轴(5-2)配套安装，外圈与轴承套(5-12)配套，定位套(5-7)通过螺栓与法兰盘(5-8)固定连接，并通过螺栓与左滑台固定连接，轴承套(5-12)与定位套(5-7)之间留有间隙，间隙中安装有滚珠，以便滑动；

所述紧固机构(6)包括拉式夹紧油缸(6-1)、压板(6-2)、上顶板(6-3)，上顶板(6-3)通过螺栓与转台(12)固定连接，压板(6-2)与夹紧油缸(6-1)通过螺栓连接，夹紧油缸(6-1)与滑台之间通过油缸外壁的螺纹连接，压板(6-2)和上顶板(6-3)之间结合是通过夹紧油缸内部的油压和回位弹簧和转台自身的重力联合作用的，具体地：夹紧油缸(6-1)下端的供油口与滑台之间的供油口相连，油泵从供油口给夹紧油缸(6-1)内部供油时，油压增大，夹紧油缸(6-1)内部的回位弹簧被压缩，内部的活塞带动压板(6-2)向下移动，将滑台与转台(12)锁死；当油泵输油压力减小时，内部的回位弹簧将活塞顶上去，从而带动压板(6-2)将上顶板(6-3)顶起进而将转台(12)顶起，此时转台(12)与滑台之间可以相对转动。