CN101279430B - 一种机床主轴分度装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了机床主轴上使用的分度装置，其分度盘为外齿轮形状，安装于主轴上，定位压块安装于主轴箱上，其与分度盘相对侧有凸齿，凸齿位于主轴转动的基准位置，其齿形与分度盘的齿形相吻合，定位压块由驱动机构驱动，可由驱动机构驱动其沿主轴径向往复运动。主轴电机驱动主轴和分度盘转动到指定角度，完成初步定位后，驱动机构可驱动定位压块径向运动，凸齿与分度盘相抵后，能推动分度盘在齿间转动，使分度盘轴转动至与凸齿紧密啮合的位置，从而使主轴自动找正分度角度，实现精确定位。其定位精度高，分度盘和定位压块均为外齿轮，加工简单、方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制机床主轴的角度的分度装置。
技术背景
数控车床不仅需要对工件进行车削加工，往往还需要能对工件的侧面或端面进行铣削、钻孔和镗孔等方式的加工。为了能够保证车床在对工件侧面或端面进行铣削、钻孔、镗孔等操作时，工件能够准确地定位，需要能够精确的控制主轴的角度。通常车床的主轴角度都是通过主轴分度装置进行控制的。现有的主轴分度装置主要有两种，一种是内装式传感器分度装置，一种是端面齿盘式机械分度装置。
内装式传感器分度装置，其包括固联于主轴上随主轴转动部分和安装于主轴箱上不随主轴转动的部分，传感器可准确测量出上述两部分间的相对角度，当主轴的角度不符合要求时，传感器将测得的信号反馈给控制***，通过控制***控制主轴转动的电机，使主轴角度符合要求，其定位精度高，可无级分度，然而设备价格十分昂贵，且技术归国外掌握，使用受限。
端面齿盘式机械分度装置，包括有两个端面齿盘，其一个固定在主轴上，另一个固定在主轴箱内，其根据齿盘的齿轮实现分级分度，其分度精度同样较高，然其结构复杂，端面齿盘的磨削加工复杂，成本同样较高，且占用空间较大，用于数控机床主轴分度时，显得累赘。
发明内容
本发明旨在给出一种低成本，高精度，结构紧凑的分度装置。
本发明所述的机床主轴分度装置，其分度盘为外齿轮形状，安装于主轴上，定位压块安装于主轴箱上，其与分度盘相对侧有凸齿，凸齿位于主轴转动的基准位置，其齿形与分度盘的齿形相吻合，定位压块由驱动机构驱动，可由驱动机构驱动其沿主轴径向往复运动。
本发明所述的机床主轴分度装置，调整主轴位置时，首先机床控制***控制主轴电机转动，驱动主轴和分度盘转动到指定角度，完成主轴的粗定位；而后驱动机构驱动定位压块向内沿主轴的径向运动，使凸齿与分度盘相抵，在驱动机构的压力作用下，凸齿推动分度盘在齿间转动，使分度盘转动至与凸齿紧密啮合的位置，分度盘同时带动主轴转动，使主轴自动找正分度角度，实现主轴的角度的精确定位。其定位精度高，且分度盘和定位压块均为外齿轮，其加工简单、方便；另外，定位压块体积小，其上需加工的凸齿的数量少，既节省了成本，又使产品结构更加紧凑。
附图说明
图1为本发明专利所述的机床主轴分度装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1，一种机床主轴分度装置，其分度盘1为外齿轮形状，安装于主轴2上，定位压块3安装于主轴箱4上，其与分度盘1相对侧有凸齿5，凸齿5位于主轴转动的基准位置，其齿形与分度盘1的齿形相吻合，定位压块3由驱动机构驱动，可由驱动机构驱动其沿主轴径向往复运动。所述驱动机构为气缸6，气缸6安装在主轴箱的侧面、主轴的径向方向，其活塞7连接插销杆8的一端，插销杆8位于插销套9内，其另一端与定位压块3固联。
当需控制主轴角度时，机床控制***发出指令控制主轴电机转动所需角度，带动主轴2和安装于主轴上的分度盘1转动到指定角度，由于主轴电机的控制精度问题，通常其精度仅能在0.1度左右，只能完成主轴的初步定位。初步定位后，控制***控制气缸6动作，使活塞7在气缸内运动，通过插销杆8推动定位压块3向主轴径向运动，当定位压块3运动到凸齿5与分度盘1相抵时，由于分度盘1角度存在偏差，凸齿5和分度盘1的齿轮不能完全吻合，其间存在偏差，齿间存在可转动的角度，在气缸6的推力作用下，凸齿5能够推动分度盘1在齿间转动，直至凸齿5与分度盘1的齿轮完全啮合。由于凸齿5处于基准位置，因而也就使分度盘1的外齿轮也就转至了基准位置，从而使主轴2自动找正了分度角度，实现了主轴的精确定位，其定位精 度可达0.01度。
为了防止插销杆8在插销套9内转动，使定位压块3发生转动，导致凸齿5偏离基准位置，而使分度装置无法正常工作，插销套9上可加工限位滑槽10，插销杆8上安装卡于滑槽10内可沿滑槽滑动的键11，通过滑槽10和键11的限制，能有效地防止插销杆8和插销套9的相对转动，从而保证分度装置的正常工作。
所述定位压块的驱动机构也可为安装在主轴箱侧的电机，电机轴上固连齿轮，齿轮与插销杆一端的齿条相啮合，插销杆插于插销套内，其另一端与定位压块固联。通过正反向转动电机带动齿轮通过在齿条上滚动，可使插销沿主轴径向往复运动。
分度盘1和凸齿5的齿形角度直接影响他们之间的配合和定位，齿形的角度过小时，刚度不够，齿形角度过大时，接触面积又较小。经计算和实验表明，齿形角度以45度到75度效果较好，其中以60度最佳。
Claims (2)
1.一种机床主轴分度装置，分度盘(1)为外齿轮形状，安装于主轴(2)上，定位压块(3)安装于主轴箱(4)上，其与分度盘相对侧有凸齿(5)，凸齿位于主轴转动的基准位置，其齿形与分度盘的齿形相吻合，定位压块由驱动机构驱动，可由驱动机构驱动其沿主轴径向往复运动，其特征在于：所述定位压块(3)的驱动机构为安装在主轴箱侧的电机，电机轴上固连齿轮，齿轮与插销杆一端的齿条相啮合，插销杆插于插销套内，其另一端与定位压块固联。
2.根据权利要求1所述的机床主轴分度装置，其特征在于：插销套上加工限位滑槽(10)，插销杆上有卡于滑槽内可沿滑槽滑动的键(11)。
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