[发明专利]五轴数控机床直驱转台

说明书

本发明公开了一种五轴数控机床直驱转台，包括B轴组件和C轴组件，B轴组件和C轴组件分别设有磁流变阻尼机构；磁流变阻尼机构包括阻尼轴、外筒、电磁线圈和电磁线圈控制系统，所述阻尼轴同轴转动配合套于外筒，且在外筒和阻尼轴之间形成装有磁流变液的密封空间，所述电磁线圈位于外筒外部并用于在所述密封空间内产生作用于磁流变液的磁场；所述阻尼轴外圆固定设有多个阻尼杆；本发明利用磁流变液的性质，对B轴组件的主轴以及对C轴组件的主轴在目标位置参数附近时形成阻尼，减小上述主轴在目标位置附近的转动惯性，降低锁紧机构的工作强度，从而延长锁紧机构的使用周期，并能够较大程度的消除转动惯性在摩擦锁紧条件下造成的位置偏差，保证转台的位置精度，从而最终保证加工精度。

技术领域

本发明涉及一种机床，特别涉及一种五轴联动系统。

背景技术

五轴联动设备属于数控机床中较普遍的设备，用于复杂结构的零部件的加 工；为了保证最终的加工精度，一般配置高速直连主轴和伺服系统，X、Y、Z 方向配备滚珠丝杠和直线导轨，利用伺服电机直接无级变速驱动，B、C旋转轴 采用伺服电机形成直驱转台，基本上可以保证精度稳定和高动、静态特性。

直驱转台是五轴数控机床的重要组成部分，其转动以及停止锁紧状态直接 影响零部件的加工精度；现有技术中，直驱转台包括B轴组件和C轴组件，B轴组 件由B轴驱动电机驱动B轴主轴转动并使摆臂摆动，从而带动C轴组件摆动，C轴 组件由C轴驱动电机驱动C轴主轴转动并带动工作台转动；使得工作台到达目标 位置则需锁紧已完成零部件的加工；现有技术中，对B轴主轴和C轴主轴的锁紧 通常采用机械式、液压式以及气动锁紧，无论何种锁紧方式，均采用摩擦式刹 车原理，即对主轴从转动到直接停止的过程，该过程要求精度较高，也是影响 零部件加工精度的重要过程。经过长期的摩擦刹车，摩擦副均具有不同程度的 磨损，这种磨损会导致刹车响应与目标位置存在一定的偏差，从而导致机床的 加工精度降低；并且，单纯的通过摩擦形成锁紧的锁紧模式，无法消除转动惯 性在摩擦锁紧条件下造成的位置偏差，即使是无磨损，也无法保证特别高的位 置精度。

因此，应对现有的五轴加工系统的转台总体上进行改进，降低锁紧机构的 工作强度，从而延长锁紧机构的使用周期，并能够较大程度的消除转动惯性在 摩擦锁紧条件下造成的位置偏差，保证转台的位置精度，从而最终保证加工精 度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种五轴数控机床直驱转台，降低锁紧机构的 工作强度，从而延长锁紧机构的使用周期，并能够较大程度的消除转动惯性在摩 擦锁紧条件下造成的位置偏差，保证转台的位置精度，从而最终保证加工精度。

本发明的五轴数控机床直驱转台，包括B轴组件和C轴组件，所述B轴组 件和C轴组件分别设有磁流变阻尼机构；

所述B轴组件包括B轴驱动电机、由B轴驱动电机驱动的B轴主轴和B轴 锁紧机构，C轴组件包括C轴驱动电机、由C轴驱动电机驱动的C轴主轴和C轴 锁紧机构；

所述磁流变阻尼机构包括阻尼轴、外筒、电磁线圈和电磁线圈控制系统， 所述阻尼轴同轴转动配合套于外筒，且在外筒和阻尼轴之间形成装有磁流变液 的密封空间，所述电磁线圈位于外筒外部并用于在所述密封空间内产生作用于 磁流变液的磁场；所述阻尼轴外圆固定设有多个阻尼杆；

所述B轴组件的磁流变阻尼机构的所述阻尼轴与B轴主轴传动配合；所述C 轴组件的磁流变阻尼机构的所述阻尼轴与C轴主轴传动配合。

进一步，所述电磁线圈控制系统包括检测单元、控制单元和电磁线圈电路， 所述检测单元用于检测B轴主轴和C轴主轴的转动参数，所述控制单元用于接 收所述转动参数并根据转动参数向电磁线圈电路发出开启、关闭或者调整电磁 线圈磁场的命令。

进一步，与B轴主轴传动配合设有B轴尾轴，所述B轴组件的磁流变阻尼 机构的所述阻尼轴与所述B轴尾轴一体成形；与C轴主轴传动配合设有C轴尾 轴，所述C轴组件的磁流变阻尼机构的所述阻尼轴与所述C轴尾轴一体成形。