[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

说明书

本发明公开了一种新型精密机床直线轴和回转轴的复合进给工作台，可实现垂直进给和回转进给运动，包括底座及设置在底座上的电机，左丝杠导轨进给系统，右丝杠导轨进给系统，回转机构，紧固机构，限位开关机构。本工作台整体原理简单，做垂直进给时，油压增大，紧固机构将滑台与转台锁死，两侧丝杆导轨系统同时进给，光栅尺与编码器形成的闭环控制系统能控制转台进给的位移精度；做回转进给时，油压减小，紧固机构先松开，使转台与滑台间形成一个微小的间隙，然后仅右丝杠导轨系统进给，改变右侧高度来调整角度，编码器与双丝杠进给系统形成的机构能提高偏转角度的精度。

技术领域

本发明属于精密机床传动轴结构技术领域，特别是一种精密机床直线轴和回转轴的复合进给工作台。

背景技术

滚珠丝杠副分为滚珠丝杠和丝杠螺母两部分，在滚珠丝杠副的生产过程中，其加工精度是由外螺纹磨床和螺母磨床的磨削精度共同保证的。近年来，国内针对外螺纹磨床的研究较多，而针对螺母磨床的研究相对落后，造成滚珠丝杠副的加工精度不匹配。国产螺母磨床的技术水平相对较低、精度保持性差、性能可靠性不高，导致螺母磨床高端产品国内市场大部分被国外厂家或外资企业所占领，严重影响我国高端数控装备的自主研发与国产化。

目前使用的螺母磨床，其内螺纹磨削砂轮所在砂轮架一般安装在回转工作台上，磨削角的改变通过回转工作台旋转一定角度来完成，所以螺旋角的精度是通过回转工作台的定位精度以及重复定位精度来保证的，要提高螺母磨床的加工精度就必须提高内螺纹螺旋角的加工精度，也就是要提高磨削砂轮所在回转工作台的定位精度。另一方面，就是可靠性问题，即使螺母磨床的关键零部件的精度都有了一定的提高，但是如果整体的可靠性不够，那整体的加工性能还是得不到保证。

目前国内制造的螺母磨床，其用来安装内螺纹磨削砂轮架的回转工作台多数采用齿轮传动、滚珠丝杠传动、精密蜗轮蜗杆传动等传统方式进行传动，这些传动方式都属于机械传动，都存在一定的缺点，如：精度不够高(由于传动机构之间无法完全消除运动误差，传动机构越多，误差可能越大)、速度一般(存在减速机构)、存在机械磨损、存在机械物理间隙、受力状态一般(可能存在点接触或线接触受力环节)等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进行精密控制的工作台，具有传动精度高，工作效率高、结构紧凑，工作可靠，寿命长，控制简单可靠等特点，相较国内现有的工作台，本发明釆用直驱技术进行回转工作台的设计研究，直驱技术是采用大推力力矩电机或直线电机直接驱动替代原有的包括齿轮传动、滚珠丝杠传动、蜗轮蜗杆传动等在内的传动方式，即用电气传动代替机械传动。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种精密机床直线轴和回转轴的复合进给工作台，包括底座、左侧电机座、右侧电机座、第一电机、第二电机、左侧丝杠进给系统、右侧丝杠进给系统、左滑台、右滑台、右回转机构、左回转机构、4个紧固机构、转台和限位开关机构；

所述左侧电机座和右侧电机座分别安装在底座上表面的左侧、右侧，且平行设置，所述第一电机、第二电机分别安装在左侧电机座、右侧电机座上，电机工作，给转台提供运转的动力，左侧丝杠进给系统安装于底座左侧，左滑台安装于左侧丝杠进给系统上方，第一电机工作带动左侧丝杠进给系统进给，左侧丝杠进给系统带动左滑台作垂直方向的进给，右侧丝杠进给系统安装于底座右侧，右滑台安装于右侧丝杠进给系统上方，第二电机工作带动右侧丝杠进给系统进给，右侧丝杠进给系统带动右滑台作垂直方向的进给，右回转机构安装于右滑台中心孔位，左回转机构安装于左滑台中心孔位，转台安装在左滑台和右滑台上，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个紧固机构安装于左滑台上且关于左回转机构对称设置，另外2个紧固机构安装于右滑台上且关于右回转机构对称设置；紧固机构由液压大小控制，在滑台与转台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；所述限位开关机构安装于转台下方，且位于底座上方，同时位于左滑台和右滑台之间的中间位置，用于限制转台沿水平方向移动距离；