[发明专利]一种双球副两自由度可倾工作台

摘要

本发明公开了一种双球副两自由度可倾工作台。该工作台利用双球副方式，直接采用球面的一部分作为导轨面，结构紧凑，系统刚性高，并具有两个互相垂直方向的旋转自由度，与环形刀、锥度铣刀等结合可以应用于大多数复杂曲面类零件的五轴数控加工，而且两个互相垂直方向的旋转角度可通过旋转编码器输出，结合电磁刹车制动器的断电制动以及蜗轮蜗杆的自锁功能，可将工作台的工件固定台面精确、可靠地固定于所需的倾斜角度。

主权项

一种高刚性双球副两自由度可倾工作台，其特征在于：由工件固定台、上层台、双球副中层台、下层台四部分组成；所述的工件固定台为一块带有T形槽的固定板，用于与T形螺栓配合固定工件；工件固定台与上层台部分的上层球副壳体通过螺钉固连；所述的上层台部分的上层球副壳体的左右两个孔中安装分别装有轴承的左旋转轴与右旋转轴，左旋转轴和右旋转轴分别通过压板与双球副中层台固连，从而实现上层球副壳体与双球副中层台之间的相对转动；左旋转轴和右旋转轴分别通过螺钉固定左连接板和右连接板，左连接板和右连接板上方通过螺钉与固定板固定连接；固定板的下方通过螺钉安装丝杠支架A和丝杠支架B，丝杠支架A和丝杠支架B的孔内安装有上丝杠滑动轴承，上滚珠丝杠的两端与上丝杠滑动轴承相配合；上滚珠丝杠上安装有上螺母，上螺母通过螺钉固定上螺母滑块，上螺母滑块固定安装有上销轴；丝杠支架A通过螺钉与上电磁刹车制动器固连，上滚珠丝杠端部的D形轴部分与上电磁制动器内部的D形孔相配合；上滚珠丝杠上安装有上蜗轮，二者之间通过键连接传递扭矩；丝杠支架B通过螺钉固定两个装有上蜗杆滑动轴承的上蜗杆支架，两个上蜗杆支架之间安装有上蜗杆；上蜗杆的一端通过上蜗杆联轴器与上步进电机的主轴相连，上步进电机通过螺钉固定在上电机支架上，上电机支架通过螺钉安装于固定板；固定于上螺母滑块的上销轴与安装于上滑块内的上销轴套筒配合，上滑块还安装有上滑块套筒，并与上杠杆的上端相配合；上杠杆的下端安装有下滑块，二者之间安装有下滑块套筒，下滑块的另一端安装有下销轴套筒，与下销轴的一端配合，下销轴的另一端与通过螺钉固定于上层球副壳体的下销轴固定座固连；上杠杆的中上部的孔与固连于中销轴固定座的中销轴配合，中销轴固定座通过螺钉固定于右连接板；上层台部分与双球副中层台之间的相对转角通过上旋转编码器输出，上旋转编码器通过螺钉固定于上旋转编码器支架，上旋转编码器支架通过螺钉固定于固定板，上旋转编码器的转轴与左旋转轴同轴，并且上旋转编码器的转轴通过上耦合器与转角输出轴的一端相连，转角输出轴的另一端与左连接板和左旋转轴上与左旋转轴同轴的孔形成间隙配合；拨叉的一端的矩形槽与转角输出轴上的扁形结构配合，拨叉的另一端通过螺钉与中间连接板相连，中间连接板通过螺钉与固定于上层球副壳体的连接板固定座相连；所述的双球副中层台部分为一个上、下两侧均为球面的壳体，上侧球面与上层台部分的上球副壳体的球面相配合，下侧球面与下层台部分的底座的球面相配合；所述的下层台部分的底座的腔体中通过螺钉固定丝杠支架C和丝杠支架D，丝杠支架C和丝杠支架D的孔内安装有下丝杠滑动轴承，下滚珠丝杠的两端与下丝杠滑动轴承相配合；下滚珠丝杠上安装有下螺母，下螺母通过螺钉固定下螺母滑块；丝杠支架D通过螺钉固定下电磁刹车制动器，下滚珠丝杠端部的D形轴部分与下电磁制动器内部的D形孔相配合；下滚珠丝杠上安装有下蜗轮，二者之间通过键连接传递扭矩；丝杠支架D通过螺钉固定两个装有下蜗杆滑动轴承的下蜗杆支架，两个下蜗杆支架之间安装有下蜗杆；下蜗杆的一端通过下蜗杆联轴器与下步进电机的主轴相连；下步进电机通过螺钉固定在下电机支架上，下电机支架通过螺钉固定于底座；固定于下螺母的下螺母滑块固定安装有短滑块销轴，短滑块销轴的另一端通过短滑块销轴套筒与短滑块相连；下杠杆的一端与装有短套筒的短滑块相连，另一端与装有长套筒的长滑块相连，中部与下杠杆销轴相连，下杠杆销轴通过弹簧挡圈限位，下杠杆销轴的另一端与通过螺钉固定在底座上的下杠杆销轴固定座相连；长滑块的另一端安装有长滑块套筒，并与拨动滑杆相连，拨动滑杆下端的孔内安装滑杆套筒，并与滑杆销轴一端相连，滑杆销轴的另一端与导向滑块固连，导向滑块通过螺钉固定于导向滑块固定板；导向滑块固定板通过螺钉与角度反馈齿弧固定连接，角度反馈齿弧通过螺钉固定在双球副中层台下侧；角度反馈齿轮A和角度反馈齿轮B与角度反馈齿弧啮合，且二者之间通过螺钉连接；角度反馈齿轮A通过紧定螺钉与齿轮轴固定连接，齿轮轴通过固定在底座上的齿轮轴支架支撑，且另一端通过下耦合器与下旋转编码器的转轴相连；下旋转编码器通过螺钉安装在固定于底座上的下旋转编码器支架上。