[发明专利]无心支撑回转工具装置

说明书

本发明涉及一种无心支撑回转工具装置，包括支架、旋转支撑组件、旋转驱动组件、主旋转壳体、辅助旋转壳体、主堵头、辅助堵头、主密封件、辅助密封件、工具头、辅助支撑件，特征是：所有旋转支撑组件的旋转中心线处于同一个圆柱面上；主旋转壳体与辅助旋转壳体固定连接且两者均由其上的环状滚道支撑在滚轮上；环状轮齿与外轮齿相啮合；主堵头与辅助堵头通过螺钉固定装配在一起，主堵头与主旋转壳体固定连接在一起；工具头固定安装在主旋转壳体和主堵头沿径向的最外侧上。采用本发明，使得回转工具以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量和更高的工具寿命。

技术领域

本发明涉及一种无心支撑回转工具装置，属于机械加工装备领域。

背景技术

工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志，未来几年国内需求240多万台工业机器人，约占世界总需求量的70%，以每台30万元计算，工业机器人的市场规模超过7200亿元。然而目前约90%的国产机器人使用进口精密减速器，有些进口精密减速器占近1/3机器人总成本，是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。造成这一现象的一个至关重要的原因是我国精密减速器所需内齿面磨削加工机床存在磨削线速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出问题，造成了精密减速器精度低、噪音大、寿命短。其关键问题在于：内齿面属于封闭曲面，所用加工工具必须要小于齿顶圆直径，这就造成了工具较小，要达到所需的加工速度非常困难，同时也会造成工具磨损过快，引起成本过高和精度丧失。因此，为提高内齿面磨削速度、精度和效率，新型内齿面磨削装备的创新研发成为迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、原理上易于获得高加工速度的多处支撑回转工具装置，为内齿面零件的高精密加工提供关键技术支撑。其技术方案为：

一种无心支撑回转工具装置，包括支架、旋转支撑组件、旋转驱动组件、主旋转壳体、辅助旋转壳体、主堵头、辅助堵头、主密封件、辅助密封件、工具头、辅助支撑件、支撑轴、厚垫圈、拉紧螺钉、前轴承、中轴承、后轴承、滚轮、圆螺母、驱动轴、轴承盖、下轴承、套筒、上轴承，其特征在于：旋转支撑组件的数目≥3，所有旋转支撑组件均固定支撑在支架上，所有旋转支撑组件的旋转中心线处于同一个圆柱面上；旋转驱动组件固定支撑在支架上；主旋转壳体与辅助旋转壳体通过螺钉固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；主旋转壳体由其上的外主环状滚道和内主环状滚道支撑在所有旋转支撑组件上的滚轮上，主旋转壳体在滚轮的支撑下形成无心支撑，辅助旋转壳体由其上的外辅环状滚道、内辅环状滚道支撑在所有旋转支撑组件上的滚轮上，辅助旋转壳体在滚轮的支撑下形成无心支撑；主旋转壳体上的环状轮齿与旋转驱动组件上的外轮齿相啮合，主旋转壳体由旋转驱动组件驱动做旋转运动；主堵头与辅助堵头通过螺钉固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；主堵头与主旋转壳体固定装配在一起；辅助支撑件固定安装在支架上，主密封件固定安装在辅助支撑件上，辅助密封件通过螺钉固定安装在主密封件上；主密封件与辅助旋转壳体之间存在环状迷宫密封，辅助密封件与辅助堵头之间存在环状迷宫密封；工具头固定安装在主旋转壳体和主堵头沿径向的最外侧上。

所述的无心支撑回转工具装置，其特征在于：所有旋转支撑组件的结构相同，均包括支撑轴、厚垫圈、拉紧螺钉、前轴承、中轴承、后轴承、滚轮和圆螺母，厚垫圈支撑在支架上，拉紧螺钉支撑在厚垫圈上，拉紧螺钉拉紧支撑轴使其通过其上的锥面定位夹紧在支架上，支撑轴间隙通过主密封件、辅助支撑件和辅助旋转壳体，支撑轴的另一端定位支撑前轴承、中轴承和后轴承，滚轮定位支撑在前轴承、中轴承和后轴承之上，滚轮可沿着支撑轴的中心线自由旋转，圆螺母沿轴向锁紧前轴承。

所述的无心支撑回转工具装置，其特征在于：旋转驱动组件包括驱动轴、轴承盖、下轴承、套筒和上轴承，驱动轴的一端通过下轴承和上轴承定位支撑在支架上，下轴承和上轴承由轴承盖、套筒和辅助支撑件进行轴向定位，驱动轴间隙通过主密封件、辅助支撑件和辅助旋转壳体。