第四轴力矩电机高速数控转台制造技术

本发明专利技术公开了一种第四轴力矩电机高速数控转台，它包括：高速力矩电机，高速力矩电机具有定子和转子；外壳；传动轴组件，传动轴组件与转子固定连接，并且传动轴组件通过主支撑轴承和辅助支撑轴承可旋转地支承在外壳上，主支撑轴承为角接触球轴承；台面，台面与传动轴组件固定连接。本发明专利技术具有高精度、高转速、承载能力强、响应速度快、动态刚度好、间隙小、能够连续分度的特点，从而为加工中心提供第四回转坐标轴实现四轴联动功能，能够完成复杂曲面的铣削加工和车铣复合加工。

【技术实现步骤摘要】
第四轴力矩电机高速数控转台
本专利技术涉及一种第四轴力矩电机高速数控转台，属于数控转台

技术介绍
目前，现有技术的转台主要有两种方式：第一种是机械式数控转台：采用涡轮蜗杆传动形式或者齿轮传动方式，这类转台运动响应速度慢、动态刚性差、机械结构存在弹性变形、间隙和传动滞后现象，而且结构复杂，制造、加工、安装难度大；第二种是低速力矩电机驱动转台：采用低速力矩电机直接驱动转台旋转，采用专用转台支撑轴承支撑，角度测量装置直接合成在专用转台轴承上，具有承载能力强(最大承载400～500Kg)、响应速度快、动态刚度好、间隙小、能够连续分度的特点，但是转速较低，最高转速一般在300～400r/min，由于转速低，在车铣复合加工时被加工零件光洁度低，加工效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种第四轴力矩电机高速数控转台，它具有高精度、高转速、承载能力强、响应速度快、动态刚度好、间隙小、能够连续分度的特点，从而为加工中心提供第四回转坐标轴实现四轴联动功能，能够完成复杂曲面的铣削加工和车铣复合加工。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种第四轴力矩电机高速数控转台，它包括：高速力矩电机，所述高速力矩电机具有定子和转子；外壳；传动轴组件，所述传动轴组件与转子固定连接，并且传动轴组件通过主支撑轴承和辅助支撑轴承可旋转地支承在外壳上，所述主支撑轴承为角接触球轴承；台面，所述台面与传动轴组件固定连接。进一步，所述外壳包括主轴承座组件、辅助轴承座和底座，主轴承座组件和辅助轴承座分别连接在底座的两端，所述传动轴组件通过主支撑轴承支承在主轴承座组件上，传动轴组件通过辅助支撑轴承支承在辅助轴承座上。进一步防止在高速状态下，主支撑轴承过热的现象，第四轴力矩电机高速数控转台还包括轴承温度传感器和轴承水冷装置，所述轴承水冷装置具有水冷机，所述主轴承座组件上设置有轴承水冷通道，水冷机的水冷输出端与轴承水冷通道相连通，轴承温度传感器安装在主轴承座组件上，轴承温度传感器的信号输出端与数控系统的信号输入端相连接，轴承温度传感器能够测量主轴承座组件的温度并反馈给数控系统，数控系统据此对主轴承座组件处进行热变形补偿。进一步提供了一种辅助支撑轴承的结构以便更好的支撑实现高速旋转，所述辅助支撑轴承为向心球轴承。进一步为了防止高速力矩电机在高速状态下过热的现象，第四轴力矩电机高速数控转台还包括电机温度传感器和电机水冷装置，所述电机水冷装置具有水冷机，高速力矩电机的定子上设置有电机水冷通道，水冷机的水冷输出端与电机水冷通道相连通，电机温度传感器安装在高速力矩电机上，电机温度传感器的信号输出端与数控系统的信号输入端相连接，电机温度传感器能够测量高速力矩电机的温度并反馈给数控系统，数控系统据此对高速力矩电机处进行热变形补偿。进一步为了能够对转台的旋转角度进行测量和反馈，第四轴力矩电机高速数控转台还包括旋转角度测量装置，所述旋转角度测量装置包括角度编码器，角度编码器安装在传动轴组件上。进一步为了实现转台的良好停位并保持在需要的角度位置，第四轴力矩电机高速数控转台还包括端面接触式碟刹结构，该端面接触式碟刹结构包括活塞缸和刹车片，刹车片与传动轴组件固定连接，刹车片的外端部与外壳相接触配合，所述的活塞缸的活塞与刹车片相配合，以便当活塞压紧刹车片时，所述的刹车片的外端部与外壳摩擦接触。进一步为了提供了一种传动轴组件的具体结构，传动轴组件包括第一传动过渡轴和第二传动过渡轴，高速力矩电机的转子与第二传动过渡轴固定连接，第二传动过渡轴与第一传动过渡轴固定连接，第一传动过渡轴与台面固定连接。进一步提供了一种给转台供气的结构以便作为其上气动夹具松开和夹紧的气源，第四轴力矩电机高速数控转台还包括固定分配器、旋转分配器和过渡轴，旋转分配器与第二传动过渡轴固定连接，过渡轴与台面固定连接，固定分配器、第二传动过渡轴、旋转分配器和过渡轴上设置有气液通路，所述固定分配器固定设置，气液通路均包括依次相连通的第一轴向孔、第一径向环形槽、第二轴向孔、第二径向环形槽、第三轴向孔、第三径向环形槽和第四轴向孔，第四轴向孔再与台面上的气源孔相连通，所述第一轴向孔和第一径向环形槽开在固定分配器上，第二轴向孔开在第二传动过渡轴上，所述第二径向环形槽、第三轴向孔和第三径向环形槽开在旋转分配器上，所述第四轴向孔开在过渡轴上。进一步，所述固定分配器上还开有第一径向过渡孔，所述第二传动过渡轴上还开有第二径向过渡孔和第三径向过渡孔，所述旋转分配器上还开有第四径向过渡孔和第五径向过渡孔，所述过渡轴上开有第六径向过渡孔，第一轴向孔通过第一径向过渡孔与第一径向环形槽相连通，第一径向环形槽通过第二径向过渡孔与第二轴向孔相连通，第二轴向孔通过第三径向过渡孔与第二径向环形槽相连通，第二径向环形槽通过第四径向过渡孔与第三轴向孔相连通，第三轴向孔通过第五径向过渡孔与第三径向环形槽相连通，第三径向环形槽通过第六径向过渡孔与第四轴向孔相连通。采用了上述技术方案后，该转台采用高速力矩电机直接驱动转台旋转，由于转速较高，故采用角接触球轴承作为主支撑轴承，因为转台加速度也很大，为了提高转台支撑刚性，转台还设置了一档辅助支撑轴承，从而使其具有高精度(定位精度可达±3")、高转速(最高转速2500r/min)、承载能力强(最大承载120Kg)、响应速度快、动态刚度好、间隙小、能够连续分度的特点，由于转速高，被加工零件光洁度高，加工效率高，可以为加工中心提供第四回转坐标轴实现四轴联动功能，从而能够完成复杂曲面的铣削加工和车铣复合加工；另外，本专利技术并通过角度编码器进行反馈控制，力矩电机和主支撑轴承处带有水冷结构和温度传感器，可进行温度反馈和补偿。附图说明图1为本专利技术的第四轴力矩电机高速数控转台的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的俯视图。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。如图1～3所示，一种第四轴力矩电机高速数控转台，它包括：高速力矩电机8，高速力矩电机8具有定子和转子；外壳；传动轴组件，传动轴组件与转子固定连接，并且传动轴组件通过主支撑轴承4和辅助支撑轴承12可旋转地支承在外壳上，主支撑轴承4为角接触球轴承；台面1，台面1与传动轴组件固定连接。如图2所示，外壳包括主轴承座组件5、辅助轴承座14和底座9，主轴承座组件5和辅助轴承座14分别连接在底座9的两端，传动轴组件通过主支撑轴承4支承在主轴承座组件5上，传动轴组件通过辅助支撑轴承12支承在辅助轴承座14上。如图3所示，第四轴力矩电机高速数控转台还包括轴承温度传感器33和轴承水冷装置，所述轴承水冷装置具有水冷机，所述主轴承座组件5上设置有轴承水冷通道，水冷机的水冷输出端与轴承水冷通道相连通，轴承温度传感器33安装在主轴承座组件5上，轴承温度传感器33的信号输出端与数控系统的信号输入端相连接，轴承温度传感器33能够测量主轴承座组件5的温度并反馈给数控系统，数控系统据此对主轴承座组件5处进行热变形补偿。辅助支撑轴承12为向心球轴承，但不限于此。如图3所示，第四轴力矩电机高速数控转台还包括电机温度传感器32和电机水冷装置，所述电机水冷装置具有水冷机，高速力矩电机8的定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于，它包括：高速力矩电机（8），所述高速力矩电机（8）具有定子和转子；外壳；传动轴组件，所述传动轴组件与转子固定连接，并且传动轴组件通过主支撑轴承（4）和辅助支撑轴承（12）可旋转地支承在外壳上，所述主支撑轴承（4）为角接触球轴承；台面（1），所述台面（1）与传动轴组件固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于，它包括：高速力矩电机(8)，所述高速力矩电机(8)具有定子和转子；外壳；传动轴组件，所述传动轴组件与转子固定连接，并且传动轴组件通过主支撑轴承(4)和辅助支撑轴承(12)可旋转地支承在外壳上，所述主支撑轴承(4)为角接触球轴承，所述辅助支撑轴承(12)为向心球轴承；台面(1)，所述台面(1)与传动轴组件固定连接；还包括电机温度传感器(32)和电机水冷装置，所述电机水冷装置具有水冷机，高速力矩电机(8)的定子上设置有电机水冷通道，水冷机的水冷输出端与电机水冷通道相连通，电机温度传感器(32)安装在高速力矩电机(8)上，电机温度传感器(32)的信号输出端与数控系统的信号输入端相连接，电机温度传感器(32)能够测量高速力矩电机(8)的温度并反馈给数控系统，数控系统据此对高速力矩电机(8)处进行热变形补偿。2.根据权利要求1所述的第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于：所述外壳包括主轴承座组件(5)、辅助轴承座(14)和底座(9)，主轴承座组件(5)和辅助轴承座(14)分别连接在底座(9)的两端，所述传动轴组件通过主支撑轴承(4)支承在主轴承座组件(5)上，传动轴组件通过辅助支撑轴承(12)支承在辅助轴承座(14)上。3.根据权利要求2所述的第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于：还包括轴承温度传感器(33)和轴承水冷装置，所述轴承水冷装置具有水冷机，所述主轴承座组件(5)上设置有轴承水冷通道，水冷机的水冷输出端与轴承水冷通道相连通，轴承温度传感器(33)安装在主轴承座组件(5)上，轴承温度传感器(33)的信号输出端与数控系统的信号输入端相连接，轴承温度传感器(33)能够测量主轴承座组件(5)的温度并反馈给数控系统，数控系统据此对主轴承座组件(5)处进行热变形补偿。4.根据权利要求1或2所述的第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于：还包括旋转角度测量装置，所述旋转角度测量装置包括角度编码器(16)，角度编码器(16)安装在传动轴组件上。5.根据权利要求1或2所述的第四轴力矩电机高速数控转台，其特征在于：还包括端面接触式碟刹结构，该端面接触式碟刹结构包括活塞缸和刹车片(26)，刹车片(26)与传动轴组件固定连接，刹车片(26)的外端部与外壳相接触配合，所述的活塞缸的活塞(25)与刹车片(26)相配合，以便当活塞(25)压紧刹车片(26)时...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏向阳，王陈伟，李旭华，
申请(专利权)人：江苏新瑞重工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32