[发明专利]一种静压直驱回转工作台

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工辅助设备，尤其设计一种静压直驱回转工作台。

背景技术

目前大型数控机床正朝着高速、高精度、重载、多轴联动等方向发展。其中高精度数控回转工作台是多轴联动数控机床的关键部件，故高精度数控回转工作台技术的研究是各国研究竞争的重点，它涉及到国防、精密机械、电子等工业技术的发展。

现有的回转工作台结构如中国专利文献CN 202200044 U公开的“一种直驱静压旋转工作台”，该旋转工作台包括转台壳体、直驱电机、静压轴承和旋转盘面， 直驱电机的定子和静压轴承的轴承定环与转台壳体固定装配，直驱电机的转子通过转接体与旋转盘面的外侧传动连接，静压轴承的轴承动环通过轴向静压轴承动环与旋转盘面固定装配。工作时，直驱电机的转子直接带动旋转盘面转动，这样可以减少传动过程中的能耗损失，同时也减少了传动过程中的累积误差。但是现有的这种旋转工作台存在的问题在于：旋转盘面的重量及设置于旋转盘面上的待加工工件的重量所产生的轴向力完全由静压轴承来承担，由于静压轴承的轴向承载力有限，这就限制旋转盘面的轴向承载力，也限制了旋转盘面的旋转速度，旋转盘面的旋转速度稍大，旋转盘面的轴向跳动就增大，影响加工精度；同时为了实现旋转盘面的顺利转动，旋转盘面的整个底面与一个端面面积很大的静压轴承动环完全接触，这就需要对旋转盘面与静压轴承动环配合的整个底部完全加工，旋转盘面的加工量比较大，加工难度高，同时由于静压轴承的体积很大，也造成静压轴承的加工难度大，成本也较高，静压轴承动环与静压轴承定位的转动配合面积大，也增加了静压轴承运动过程中的阻力，对直驱电机的功率需求较大；直取电机的转子环设于旋转盘面的外围，转子与旋转盘面的轴线距离较远，在转子驱动旋转盘面转动的过程中，容易引起旋转盘面的抖动，影响加工精度；直驱电机设置于旋转盘面的外围也容易导致直驱电机对外部形成电磁干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转盘加工量小、且轴向承载力较大的静压直驱回转工作台，

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种静压直驱回转工作台，包括底座及通过静压轴承转动装配于底座上的、轴线沿上下方向延伸的回转盘，所述静压轴承设置于所述回转盘的中部，所述底座与回转盘之间于静压轴承的外围设置有至少一圈静压支承导轨副。

所述静压支承导轨副包括设置于底座上的下静压支承导轨和设置于回转盘底部的、与下静压支承导轨转动支承配合且平面接触的上静压支承导轨，所述下静压支承导轨的上端面上环设有静压油槽。

所述的底座包括外围壳体及设置于外围壳体中的中部支承，所述的中部支承上设置有直驱电机，直驱电机的转子与回转盘的中部传动连接。

所述的中部支承包括由内至外依次同心设置、且均为套筒结构的轴承安装座、电机安装座和导轨设置座，所述静压轴承的轴承定环固设于轴承安装座的上端，直驱电机的定子固设于电机安装座的上端，所述静压支承导轨副设置于所述导轨设置座与回转盘之间。

所述的外围壳体顶端设置有圆环形的下密封支承面，下密封支承面与静压支承导轨副间隔设置，所述的回转盘底部设置有与所述下密封支承面转动密封配合的上密封支承面。

所述回转盘的中心处设置有与回转盘同轴的轴承安装孔，所述静压轴承的轴承动环固定装配于所述轴承安装孔的孔壁上。

所述回转盘的外周面上固设有磁栅，所述的底座上于所述磁栅的外围固设有与磁栅配套使用的磁栅读数头，所述磁栅和磁栅读数头的外围罩设有成空心套状结构的磁栅保护罩，所述磁栅保护罩的上端固定于所述磁栅上端的回转盘上，所述的底座上设置有槽口朝上、以供所述磁栅保护罩下端插入的环形沉槽，所述环形沉槽的孔壁与所述磁栅保护罩间隙配合。

本发明的有益效果为：静压轴承设置于回转盘的中部，通过在静压轴承的外围设置静压支承导轨副，使回转盘的重量和相应待加工件的重量所产生的轴向力被静压支承导轨副分担，从而增加回转工作台的轴向刚度，提高回转工作台的轴向承载力；另外由于静压支承导轨副的分担力作用，静压轴承不需要做的很大，减小了静压轴承的加工难度，同时由于回转盘底部需要加工的面积较少，这就减小了回转盘、底座的加工量和加工难度；静压支承导轨副之间的接触面积小，回转盘在转动过程中受到的阻力较小，有利于降低能耗和提高回转盘的回转速度。

进一步的，直驱电机的转子与回转盘的中部传动连接，减小了转子与回转盘轴线之间的距离，转子在带动回转盘转动时，回转盘不易抖动，有助于提高相应待加工工件的加工精度。