CN202438848U - 一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控机床领域，是一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，特别适合于数控机床上只要求推动数控转台在100度内摆动的机构，该机构采用一“十”字滑块机构来驱动数控转台绕数控转台中心O作转动角度小于100度的转动，且结构简单、实用、可靠，作用在回转工作台的力矩波动小，相似传动比波动平稳。

Description

一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，特别适合于数控机床上只要求推动数控转台在100度内摆动的机构。

背景技术

在数控机床的设计中，有时会要求我们控制在100°范围内转动的回转工作台，如果采用蜗轮或者齿轮传动，由于蜗轮或者齿轮都有间隙，必须采用双蜗杆或者双齿轮驱动的机构来消除间隙，成本很高。我们在CN 101508039B实用新型专利中提出了一种用连杆推动这种回转工作台，连杆的一端通过铰链与导轨上的滑块相连，另一端通过铰链与回转工作台相连。当滑块在动力作用下沿导轨移动时，滑块通过连杆推动回转工作台回转。设滑块沿导轨的作用力为F，它沿连杆方向的分力为Fcosβ，力臂为Rcos(θ+β)，连杆推动回转工作台的力矩

M＝FRcosβcos(θ+β)

是个变量。特别是当θ+β≈90°时，力矩很小，推不动回转工作台，设计中要避开这种情况。由图2还可以知道：

$\sin \mathrm{\β}=\frac{H-R\cos \mathrm{\β}}{L}$

x＝Rsinθ+Lcosβ

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{d\θ}}=\frac{R\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})}{\cos \mathrm{\β}}$

代表了该机构的相似传动比，由上式可知变化的幅度很大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为了克服现有部分数控转台不需要360度回转而只作局部摆动，仍然采用蜗轮副或齿轮副进行控制，不仅成本高，而且侧隙很难消除的缺陷，本实用新型旨在提供一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，该机构采用一“十”字滑块机构来驱动数控转台绕数控转台中心O作转动角度小于100度的转动，且结构简单、实用、可靠，作用在回转工作台的力矩波动小，相似传动比波动平稳。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，包括装在床身上的数控转台，床身上设有推动数控转台转动的“十”字滑台，该“十”字滑台包括X轴滑台和Y轴滑台，床身上设有X轴导轨，X轴滑台装在X轴导轨上且X轴滑台可在动力驱动下沿X轴导轨移动，X轴滑台上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨，所述Y轴滑台装在Y轴导轨上并能沿Y轴导轨移动且Y轴滑台与数控转台通过铰链铰接，所述Y轴滑台可随着X轴滑台移动并通过铰链推动数控转台绕数控转台中心转动。

所述X轴滑台底部安装丝杆。

藉由上述结构，当滑块向下的推力F恒定时，加到数控转台上的力矩为

M＝FRcosθ

力矩的变动范围是FRcos50°→FR→FRcos50°，θ＝0°时力矩最大，M＝FR，在0.65FR～FR之间波动。X轴滑台是通过丝杆来推动的，设丝杆的螺距为t，当丝杆回转ΔΘ弧度时，丝杆行程为

因为x＝Rsinθ

$\frac{\mathrm{\Δx}}{\mathrm{\Δ\θ}}=\frac{\mathrm{\Δ\Θ}}{\mathrm{\Δ\θ}}\frac{t}{2\mathrm{\π}}=R\cos \mathrm{\θ}$

即可求得圆盘回转的相似传动比为：

$J=\frac{\mathrm{\Δ\Θ}}{\mathrm{\Δ\θ}}=\frac{2\mathrm{\πR}}{t}\cos \mathrm{\θ}$

传动比的变化范围是

θ＝0°时传动比最大，也在0.65～1之间波动。

设电机的功率为N(Nm)，电机回转一周所作的功为2πN，设丝杆的推力为F，则Ft＝2πN，因此丝杆推力为

$F=\frac{2\mathrm{\πN}}{t}$

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：传动力矩波动范围小，相似传动比变化小；且结构简单、行程短、刚性好、成本低，没有侧隙，特别适合于只要求推动数控转台在100度内转动的数控转台。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是现有技术的结构原理图；

在图1中

1-床身；2-数控转台；3-铰链；4-X轴导轨；

5-X轴滑台；6-Y轴导轨；7-Y轴滑台；

O-数控转台2的回转中心；F-滑块沿导轨的作用力；

R-数控转台2的回转半径；

θ-铰链与回转中心与水平方向的夹角；

在图2中

θ-铰链与回转中心与水平方向的夹角。

β-推杆与X轴导轨方向的夹角；

L-推杆长度；

H-回转中心与X滑块运动方向之间的距离；

x-回转中心与X轴滑台之间的距离。

具体实施方式

如图1所示，一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，包括装在床身1上的数控转台2，床身1上设有推动数控转台转动的“十”字滑台，该“十”字滑台包括X轴滑台5和Y轴滑台7，床身1上设有X轴导轨4，X轴滑台5装在X轴导轨4上且X轴滑台5可在动力驱动下沿X轴导轨4移动，X轴滑台5上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨6，所述Y轴滑台7装在Y轴导轨6上并能沿Y轴导轨5移动且Y轴滑台7与数控转台2通过铰链3铰接，所述Y轴滑台7可随着X轴滑台5移动并通过铰链3推动数控转台2绕数控转台2中心转动。

X轴滑台5底部安装丝杆，X轴滑台5可在伺服电机和丝杆的作用下运动，数控转台2的回转轴上设有光栅计量元件，测量数控转台2的实际转角并与伺服电机构成闭环系统，达到我们所需要的精度。

Claims (2)

1.一种用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，包括装在床身(1)上的数控转台(2)，其特征是，床身(1)上设有推动数控转台转动的“十”字滑台，该“十”字滑台包括X轴滑台(5)和Y轴滑台(7)，床身(1)上设有X轴导轨(4)，X轴滑台(5)装在X轴导轨(4)上且X轴滑台(5)可在动力驱动下沿X轴导轨(4)移动，X轴滑台(5)上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨(6)，所述Y轴滑台(7)装在Y轴导轨(6)上并能沿Y轴导轨(5)移动且Y轴滑台(7)与数控转台(2)通过铰链(3)铰接，所述Y轴滑台(7)可随着X轴滑台(5)移动并通过铰链(3)推动数控转台(2)绕数控转台(2)中心转动。

2.根据权利要求1所述用于数控机床的控制数控转台摆动的机构，其特征在于，所述X轴滑台(5)底部安装丝杆。

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