[发明专利]蜗轮副和齿轮副复合驱动的数控回转工作台及其控制方法

权利要求书

1.一种蜗轮副和齿轮副复合驱动的数控回转工作台，其特征是包括蜗杆轴系，所述蜗杆轴系包括交流伺服电机（1）、行星减速器（2）、蜗杆自由端支承（3）、圆柱蜗杆（4）、蜗杆固定端支承（5）、直角式行星减速器（6）、直齿轮副（7）、斜齿轮（8）和消隙油缸（9），圆柱蜗杆（4）由交流伺服电机（1）和行星减速器（2）驱动，轴向依靠固定端支承（5）定位、径向依靠固定端支承（5）和自由端支承（3）共同支承；直角式行星减速器（6）与圆柱蜗杆（4）连接，减速器（6）的输出端连接直齿轮副（7）；斜齿轮（8）和直齿轮副（7）连接，并由消隙油缸（9）控制轴向位移。

2.根据权利要求1所述的蜗轮副和齿轮副复合驱动的数控回转工作台，其特征是所述回转工作台还包括和蜗轮轴系，所述蜗轮轴系包括工作台面（10）、蜗轮（11）、斜齿圈（12）和恒流静压导轨（13），蜗轮（11）和斜齿圈（12）固定于工作台面（10）上，组成转台的回转分度系统，依靠恒流静压导轨（13）进行轴向支承，蜗轮（11）与圆柱蜗杆（4）相啮合，斜齿轮（8）与斜齿圈（12）相啮合。

3.一种蜗轮副和齿轮副复合驱动的数控回转控制方法，其特征是包括转台高低速和正反方向切换的控制的步骤，该步骤如下：

设定n0为转台高精度分度的最高转速，取1~5r/min；

转台低速分度时，其转速nL＜n0，蜗轮副驱动、齿轮副轴向预载消隙，零间隙分度保证转台的重复定位精度；

转台顺时针分度（-C向）对应的消隙油缸预载向下，逆时针分度（+C向）对应的消隙油缸预载向上；

转台高速回转时，其转速nH≥n0，齿轮副驱动，蜗轮副的齿面不接触，转台的转速不受蜗轮副啮合线速度的制约；

转台顺时针回转（-C向）对应的消隙油缸预载向上，逆时针回转（+C向）对应的消隙油缸预载向下。

4.根据权利要求3所述的种蜗轮副和齿轮副复合驱动的数控回转控制方法，其特征是所述方法还包括转台啮合间隙及消隙控制的步骤，该步骤如下：

设定蜗轮副啮合间隙0.10mm~0.15mm，通过双导程蜗杆的轴向位移进行调整，记为2a；

齿轮副啮合间隙通过中心距进行调整，记为2(b+2c)，其中2b为蜗杆固定端（5）、直角式行星减速器（6）、直齿轮副传动（7）的间隙以及系统的弹性变形；

蜗轮副的单侧间隙a对应于消隙油缸轴向行程c；

转台低速高精度分度时，蜗轮副驱动，齿轮副轴向预载消隙，轴向行程为b+c，消隙方向与转台分度方向相关；

转台高速回转时，齿轮副驱动，消隙油缸的行程为b+2c，达到上极限位置（14）或下极限位置（15），消隙方向与转台回转方向相关；

消隙油缸由液压系统（16）驱动，消隙油缸的压力由减压阀（17）控制，消隙方向由三位四通阀（18）控制。