軸10通過MlO高強(qiáng)度螺釘于十字?jǐn)[軸7連接在一起，A軸光柵軸I攜帶光柵轉(zhuǎn)子通過M6的螺釘與十字?jǐn)[軸7相連，由上所述，A軸光柵軸1、左力矩電機(jī)3、左電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸4、右電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸10、右力矩電機(jī)11通過螺釘與十字?jǐn)[軸7連接成一體，共同實(shí)現(xiàn)A軸驅(qū)動(dòng)及位置反饋功能。
[0028]擺動(dòng)的A軸配合五軸機(jī)床不僅進(jìn)行聯(lián)動(dòng)切削，還需進(jìn)行任意擺角的定位切削。附圖1所示，擺動(dòng)A軸電機(jī)在所需位置停止后，固定在左軸承外壓板20上的左氣動(dòng)鉗夾6，固定在右軸承外壓板21上的右氣動(dòng)鉗夾8均為雙層氣囊結(jié)構(gòu)，工作原理如附圖2所示，當(dāng)鉗夾無氣體通入時(shí)自然狀態(tài)為夾緊狀態(tài)，此時(shí)單個(gè)輸出扭矩為750Nm，當(dāng)內(nèi)腔22通入4bar氣壓時(shí)，鉗夾內(nèi)部膨脹，內(nèi)徑尺寸增大，釋放抱軸；當(dāng)鉗夾外腔23通入6bar氣壓時(shí)，產(chǎn)生增壓，單個(gè)鉗夾提供1380Nm的夾緊扭矩。左右鉗夾同時(shí)工作，同時(shí)抱緊十字?jǐn)[軸左右軸面，共同完成擺動(dòng)軸的精準(zhǔn)定位，提供的最大扭矩為2760Nm，鉗夾動(dòng)作時(shí)間6ms。
[0029]如圖3所示，上行程限位開關(guān)113，下行程限位開關(guān)1115安裝于左電機(jī)固定板上，當(dāng)A軸運(yùn)動(dòng)組件攜帶行程撞塊14在全行程范圍內(nèi)正常運(yùn)動(dòng)，此時(shí)不與行程撞塊14接觸，若出現(xiàn)行程異常情況，限位開關(guān)發(fā)出請求停止的信號(hào)。
[0030 ]十字?jǐn)[軸內(nèi)置高速旋轉(zhuǎn)的電主軸，電主軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電機(jī)冷卻油、軸承冷卻油、主軸松拉刀高壓油需通過配油軸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0031]如附圖4所示，液體介質(zhì)經(jīng)配油軸固定件17進(jìn)入環(huán)形槽，環(huán)形槽左右運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn)的軸用回轉(zhuǎn)格來圈18提供密封，可承受160bar的最高壓力。
[0032]主軸電機(jī)電纜線，主軸電機(jī)反饋信號(hào)線，主軸松拉刀開關(guān)信號(hào)線均經(jīng)過主軸電機(jī)出現(xiàn)位19，路經(jīng)配油軸中心孔走向擺頭外部，隨整機(jī)進(jìn)入坦克鏈。由此，線纜在擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)只接受了行程角度內(nèi)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到可靠、安全的目的。
[0033]本發(fā)明提供的一種力矩電機(jī)雙驅(qū)動(dòng)、雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位裝置的目的是:為安裝在十字?jǐn)[軸7內(nèi)的電主軸單元實(shí)現(xiàn)不同角度不同位置的切削功能提供驅(qū)動(dòng)及定位方法，設(shè)計(jì)的專用油路、氣路、電線管路安全通道是電主軸單元正常可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的保證，包括:軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件16，配油軸固定件17，軸用回轉(zhuǎn)隔來圈18。
[0034]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置，利用內(nèi)置雙力矩電機(jī)與十字?jǐn)[軸的整體集成實(shí)現(xiàn)電主軸的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)；
[0035]行程內(nèi)任意位置停準(zhǔn)后，利用雙氣動(dòng)鉗夾充氣加壓膨脹變形功能，完成擺動(dòng)軸的任意角度定位;左右高剛性十字交叉滾子軸承組合使用限制了擺動(dòng)軸三個(gè)方向5個(gè)自由度，為擺動(dòng)軸的高剛性加工提供了保證。左右均采用配油、配氣軸方式，為內(nèi)置主軸電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、松拉刀功能的實(shí)現(xiàn)提供必要的油、氣介質(zhì)。為保證內(nèi)部電纜的可靠外接，設(shè)計(jì)了交叉中空線纜通路，保證主軸電機(jī)、軸反饋元件信號(hào)線的安全可靠運(yùn)行。
[0036]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，包括A軸光柵軸(I)、左力矩電機(jī)(3)和右力矩電機(jī)(11)，反饋元件(2)安裝于A軸光柵軸(I)上，左力矩電機(jī)(3)連接左電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸(4)，右力矩電機(jī)(11)連接右電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸(10)，左電機(jī)固定板(12)上設(shè)有限位開關(guān)，左支撐軸承(5)和右支撐軸承(9)為擺動(dòng)A軸提供軸承支撐，左氣動(dòng)鉗夾(6)和右氣動(dòng)鉗夾(8)左右對稱設(shè)置用于對擺動(dòng)A軸精準(zhǔn)定位，配油軸固定件(17)通過內(nèi)部管路連接軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件(16)，管路兩端設(shè)有軸用回轉(zhuǎn)格來圈(18)，十字?jǐn)[軸(7)用于連接左右電機(jī)組件及主軸單元。2.如權(quán)利要求1所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，光柵軸(I)上設(shè)有行程撞塊(14)。3.如權(quán)利要求1所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，所述配油軸固定件(17)為中空結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1或3所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，所述配油軸固定件(17)與十字?jǐn)[軸(7)、主軸電機(jī)出線位(19)的十字交叉方孔相互連通。5.如權(quán)利要求1所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，所述限位開關(guān)包括上行程限位開關(guān)1(13)和下行程限位開關(guān)11(15)。6.如權(quán)利要求1所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，所述左氣動(dòng)鉗夾(6)固定在左軸承外壓板(20)上，右氣動(dòng)鉗夾(8)固定在右軸承外壓板(21)上。7.如權(quán)利要求1或6所述的一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，其特征在于，所述左氣動(dòng)鉗夾(6)和右氣動(dòng)鉗夾(8)均為雙層氣囊結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙氣動(dòng)鉗夾精準(zhǔn)定位電主軸擺動(dòng)裝置，包括A軸光柵軸、左力矩電機(jī)和右力矩電機(jī)，反饋元件安裝于A軸光柵軸上，左力矩電機(jī)連接左電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸，右力矩電機(jī)連接右電機(jī)轉(zhuǎn)子固定軸，左電機(jī)固定板上設(shè)有限位開關(guān)，左氣動(dòng)鉗夾和右氣動(dòng)鉗夾左右對稱設(shè)置用于對擺動(dòng)A軸精準(zhǔn)定位，配油軸固定件通過內(nèi)部管路連接軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件，管路兩端設(shè)有軸用回轉(zhuǎn)格來圈，十字?jǐn)[軸用于連接左右電機(jī)組件及主軸單元，采用雙力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)電主軸的方式，零部件種類少、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小、重量輕；避免了傳動(dòng)件之間的間隙帶來的傳動(dòng)誤差，從而提高了加工精度；大大降低了高速傳動(dòng)引起的振動(dòng)、摩擦、疲勞等機(jī)械故障，提高了主軸頭的擺動(dòng)精度。
【IPC分類】B23Q5/02, B23Q11/12
【公開號(hào)】CN105563200
【申請?zhí)枴緾N201610055627
【發(fā)明人】張世珍, 王春光, 常文芬, 宋慶瑞, 聶應(yīng)新
【申請人】北京工研精機(jī)股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月27日