作臺，以及動態(tài)刀庫和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的車床主軸。轉(zhuǎn)矩電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子(永久磁鐵)組成，并籍其高精度和高動態(tài)性能而出類拔萃。具體說明如下:
[0070]1.部件減少，性能提高使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)后，就不再需要聯(lián)軸器或齒輪等機(jī)械傳動部件。因此所需安裝空間顯著減少。另外，部件的減少降低了連接數(shù)量和維護(hù)成本以及備件庫存。進(jìn)而降低了機(jī)器停工時(shí)間，提高了利用率。
[0071]2.精密加工轉(zhuǎn)矩電機(jī)從原理上排除了機(jī)械傳動誤差。因?yàn)檗D(zhuǎn)矩電機(jī)直接集成在機(jī)器結(jié)構(gòu)中，從而避免了不必要的彈性變形和傳動問題。其優(yōu)點(diǎn)一目了然:能實(shí)現(xiàn)更高的精度。
[0072]3.降低輔助工藝時(shí)間由于在轉(zhuǎn)矩電機(jī)中沒有采用機(jī)械傳動部件，減少了磨擦，使得輔助工藝時(shí)間顯著降低，有利于實(shí)現(xiàn)更高的動態(tài)性能。
[0073]4.無間隙由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)不需要采用齒輪傳動機(jī)構(gòu)，因此也就不再存在眾所周知的間隙問題。從而顯著提高了運(yùn)動方向改變時(shí)的輪廓精度，并且其重復(fù)性精度也得到顯著改口 ο
[0074]5.帶有冷卻套的轉(zhuǎn)矩電機(jī)對于小軸徑轉(zhuǎn)矩電機(jī)，西門子直線電機(jī)系統(tǒng)公司采用了一種高效而經(jīng)濟(jì)的冷卻系統(tǒng):水冷外部冷卻套，可保證電機(jī)溫度穩(wěn)定地被保持在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0075]6.簡便集成由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子已經(jīng)預(yù)裝配，且接線也是標(biāo)準(zhǔn)化的，所以西門子轉(zhuǎn)矩電機(jī)可以很容易地與現(xiàn)有機(jī)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成。
[0076]7.大轉(zhuǎn)矩西門子轉(zhuǎn)矩電機(jī)的最大輸出為7430Nm。
[0077]本實(shí)施例對應(yīng)圖1-4補(bǔ)充說明如下內(nèi)容:方滑枕2又稱U形滑板，其行程可達(dá)170mm，最大可加工工件長度為2100mm，可加工最短工件長度1050mm，可加工最小內(nèi)徑為Φ 580mm，可加工最大內(nèi)徑為Φ 1250mm，伺服滑臺的Z向行程為2800mm ；
[0078]滾珠絲杠5具體為滾珠絲杠R40-5B2-FSW-0.008 ;中空絕對位置編碼器7具體為海德漢絕對位置編碼器RCN727F;中控伺服力矩電機(jī)3具體為力士樂中控伺服電機(jī)MST160A0050。
[0079]動作說明:力士樂中空伺服電機(jī)(MST160A0050)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠的絲母旋轉(zhuǎn)，絲母帶動絲杠做直線運(yùn)動，絲杠兩端與方滑枕相連，方滑枕與絲杠做同步直線運(yùn)動，安裝在方滑枕上的車削刀具對工件進(jìn)行徑向切削。中空伺服電機(jī)加工時(shí)進(jìn)給速度只需達(dá)到1.5轉(zhuǎn)/分左右即可，退刀速度轉(zhuǎn)速要求正常。以上動作是與主軸旋轉(zhuǎn)同步進(jìn)行的，軸向進(jìn)給由Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動絲杠帶動主軸箱移動實(shí)現(xiàn)。主軸旋轉(zhuǎn)通過變頻電機(jī)帶減速機(jī)傳動皮帶傳遞實(shí)現(xiàn)的。
[0080]本實(shí)施例所述數(shù)控平旋盤的加工范圍:加工H355、H400、H450、H500、H560、H630、H710-2P電機(jī)座內(nèi)孔及兩平面。夾具:可根據(jù)不同零件更換液壓夾緊壓板，滿足不同大小零件的液壓自動夾緊、松開，中心高可根據(jù)不同中心高更換墊塊。主電機(jī):為變頻主電機(jī)。(注:考慮用正、反裝雙刀一次加工內(nèi)孔及端面。)
[0081]本實(shí)施例提出了一種新的數(shù)控平旋盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)方案，其創(chuàng)造性的采用導(dǎo)電滑環(huán)作為轉(zhuǎn)換線路，解決了電機(jī)殼體旋轉(zhuǎn)造成中空伺服力矩電機(jī)3的控制線路接線難的問題。其具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、密封防振性能良好、可以方便地實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)或閉環(huán)控制，其可實(shí)現(xiàn)很好的精度，技術(shù)效果優(yōu)良。本實(shí)施例具有可預(yù)期的較為巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控平旋盤，其安裝固定在滑鞍(I)中，滑鞍(I)又直接與機(jī)床的主軸前端連接，主軸通過端面連接帶動滑鞍(I)旋轉(zhuǎn)，其特征在于:所述數(shù)控平旋盤構(gòu)成如下:方滑枕(2)、中空伺服力矩電機(jī)(3)、定位軸(4)、滾珠絲杠(5)、編碼器連接軸￠)、中空絕對位置編碼器(7)、向心推力球軸承(8)、絲母座(9)、絲母(14)、電機(jī)定子(16)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(17);其中: 滾珠絲杠(5)兩端通過連接結(jié)構(gòu)與方滑枕(2)兩端固定連接為一體；定位軸(4)的內(nèi)壁與絲母(14)配合連接并固定為一個(gè)整體； 滾珠絲杠(5)的絲母(14)固連在定位軸(4)上，定位軸(4)通過一對背對背安裝的向心推力球軸承(8)與絲母座(9)的下部進(jìn)行相互分隔并構(gòu)成配合關(guān)系，定位軸(4)與絲母座(9)分別與向心推力球軸承(8)的內(nèi)圈和外圈構(gòu)成配合接觸； 電機(jī)定子(16)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(17)都布置安裝在絲母座(9)內(nèi)腔中；電機(jī)定子(16)布置在絲母座(9)上部的內(nèi)腔中且二者相互固定連接為一個(gè)整體；電機(jī)轉(zhuǎn)子(17)布置在電機(jī)定子(16)內(nèi)腔中且二者之間為間隙配合；電機(jī)轉(zhuǎn)子(17)與套裝在滾珠絲杠(5)上的編碼器連接軸(6)相互固定連接為一個(gè)整體，中空絕對位置編碼器(7)固定在絲母座(9)的上部近端處，中空絕對位置編碼器(7)內(nèi)壁與編碼器連接軸(6)上部的外壁之間為構(gòu)成間隙配合； 中空伺服力矩電機(jī)(3)和安裝在編碼器連接軸(6)上的中空絕對位置編碼器(7)的線路通過安裝在主軸尾端上的導(dǎo)電滑環(huán)轉(zhuǎn)換引出。
2.按照權(quán)利要求1所述數(shù)控平旋盤，其特征在于:所述數(shù)控平旋盤中還設(shè)置有下述結(jié)構(gòu):壓蓋(15)、編碼器連接壓蓋(18)、壓片(19);具體地滿足下述要求:在布置有向心推力球軸承⑶處外部的絲母座(9)與絲母(14)之間還設(shè)置有封堵連接用的壓蓋(15)沖空絕對位置編碼器(7)內(nèi)壁與編碼器連接軸(6) 二者配合連接間隙的上方端部處還設(shè)置有編碼器連接壓蓋(18)，編碼器連接壓蓋(18)與中空絕對位置編碼器(7)固定連接；壓片(19)為套裝在絲母(14)外部的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其下端面與絲母(14)下部構(gòu)成端面接觸，其上端面內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部分別與定位軸⑷下端以及最下部的那一個(gè)向心推力球軸承⑶的內(nèi)圈下端部這二者同時(shí)構(gòu)成端面接觸。
3.按照權(quán)利要求1所述數(shù)控平旋盤，其特征在于:將滾珠絲杠(5)兩端與方滑枕(2)兩端固定連接為一體的連接結(jié)構(gòu)具體是鎖緊螺母(10)、端蓋(13)的組合或者脹緊套(12)和脹緊套壓蓋(21)的組合；其中: 鎖緊螺母(10)、端蓋(13)的組合布置在滾珠絲杠(5)下端部，端蓋(13)套裝在滾珠絲杠(5)下端近端處的軸段上，端蓋(13)與方滑枕(2)的下部固定連接為一個(gè)整體；鎖緊螺母(10)套裝在滾珠絲杠(5)下部的端蓋(13)下方處； 脹緊套(12)和脹緊套壓蓋(21)的組合布置在滾珠絲杠(5)上端部，脹緊套壓蓋(21)布置在方滑枕(2)上部安裝滾珠絲杠(5)的孔外端近端處的孔段處，脹緊套(12)布置在脹緊套壓蓋(21)下方且其套裝在滾珠絲杠(5)上端部上。
【專利摘要】一種數(shù)控平旋盤，其安裝固定在滑鞍(1)中，滑鞍(1)又直接與機(jī)床的主軸前端連接，主軸通過端面連接帶動滑鞍(1)旋轉(zhuǎn)，所述數(shù)控平旋盤構(gòu)成如下：方滑枕(2)、中空伺服力矩電機(jī)(3)、定位軸(4)、滾珠絲杠(5)、編碼器連接軸(6)、中空絕對位置編碼器(7)、向心推力球軸承(8)、絲母座(9)、絲母(14)、電機(jī)定子(16)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(17)。本實(shí)用新型創(chuàng)造性的采用導(dǎo)電滑環(huán)作為轉(zhuǎn)換線路，解決了電機(jī)殼體旋轉(zhuǎn)造成中空伺服力矩電機(jī)3的控制線路接線難的問題。其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、密封防振性能良好，其可實(shí)現(xiàn)很好的精度，技術(shù)效果優(yōu)良。本實(shí)用新型具有可預(yù)期的較為巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。
【IPC分類】B23Q5-22
【公開號】CN204277612
【申請?zhí)枴緾N201420591743
【發(fā)明人】楊偉良, 唐若軍
【申請人】沈陽盛京精益數(shù)控機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年10月14日