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立式车床伺服电机总成连接装置及其连接方法.pdf

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立式 车床 伺服 电机 总成 连接 装置 及其 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910097908

申请日:

20190131

公开号:

CN109590789A

公开日:

20190409

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: B23Q5/36;H02K7/10;H02K7/06;H02K15/00 主分类号: B23Q5/36;H02K7/10;H02K7/06;H02K15/00
申请人: 莱芜钢铁集团有限公司
发明人: 徐海春;郝阳;王书涛;王凯;朱永恒;魏晨溪;朱超;刘冠
地址: 271100 山东省莱芜市钢城区友谊大街38号
优先权:
专利代理机构: 37240 代理人: 李茜
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910097908

授权公告号:

法律状态公告日:

20190409

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种立式车床伺服电机总成连接装置及其连接方法,连接装置包括机架、传动轴、伺服电机总成、安装板和调整板,所述传动轴连接立式车床的刀架并为其传递进给动力,所述安装板固装在机架的传动轴主动端,所述伺服电机总成固定在调整板上,所述伺服电机总成的输出轴与传动轴通过齿轮传动连接,所述安装板及调整板上均设有供伺服电机总成的输出轴穿过的通孔;所述安装板和调整板通过设在调整板的安装孔内的螺栓固定连接,所述安装孔均为长孔,在所述调整板和安装板之间还设有两个定位销。本发明的连接装置及其连接方法,结构简单,安装方便,使立式车床升级改造为数控机床的工作量大为减少,能够保证数控车床传动精度,使改造升级后的数控车床运行平稳,噪声低,所加工产品的质量有保证。

权利要求书

1.一种立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:包括机架、传动轴、伺服电机总成、安装板和调整板,所述传动轴连接立式车床的刀架并为其传递进给动力,所述安装板固装在机架的传动轴主动端,所述伺服电机总成固定在调整板上,所述伺服电机总成的输出轴与传动轴通过齿轮传动连接,所述安装板及调整板上均设有供伺服电机总成的输出轴穿过的通孔;所述安装板和调整板通过设在调整板的安装孔内的螺栓固定连接,所述安装孔均为长孔,在所述调整板和安装板之间还设有两个定位销。 2.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述调整板上的安装孔设置有四个,分别设在调整板的四个角上。 3.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述螺栓,通过螺纹配合,紧固在安装板上的螺纹孔中。 4.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述两个定位销分别设在调整板的上下端部。 5.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述传动轴为两件,分别为立式车床刀架的水平进给和竖直进给提供动力;相应的,所述伺服电机总成为两件,分别通过齿轮传动连接两件传动轴;两件所述伺服电机总成均固定在各自所连接的调整板上,并通过调整板与安装板之间的固定连接,固定在固定板上。 6.根据权利要求5所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述两件传动轴分别为花键轴和滚珠丝杆,所述花键轴为立式车床刀架的竖直进给提供动力,所述滚珠丝?#23435;?#31435;式车床刀架的水平进给提供动力。 7.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:在调整板与安装板之间设有若干调整垫片,所述多个调整垫片的厚度和面积成不同规格。 8.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述调整垫片为青稞纸垫片或紫铜垫片。 9.根据权利要求1所述立式车床伺服电机总成连接装置,其特征在于:所述定位销为圆柱销/圆锥销。 10.根据权利要求1至9中?#25105;?#25152;述的一种立式车床伺服电机总成连接装置的连接方法,其特征在于:包括以下工作?#34903;瑁?(1)、将传动轴装配到设在机架的轴承座上,在传动轴的主动端21固定安装从动齿轮; (2)、将安装板固定到传动轴的主动?#23435;?#32622;的机架横梁端面上; (3)、将伺服电机总成与调整板固定装配在一起,并在伺服电机总成输出轴上安装主动齿轮; (4)、通过调整板将伺服电机总成连同主动齿轮安装到安装板上,安装?#22791;?#25454;主动齿轮与从动齿轮的间隙要求,确定调整板与安装板?#21335;?#23545;位置,调整板的安装?#36164;?#38271;条孔可以上下移动调整板,位置确定后,拧紧螺栓; (5)、在调整板上下端部开销孔,上、下两个销孔与安装板的底孔一起配钻配铰,完成后打入定位销; (6)、拧紧所有固定螺栓,完成总装。

说明书


立式车床伺服电机总成连接装置及其连接方法
技术领域


本发明属于立式车床技术领域,涉及一种立式车床伺服电机总成连接装置及其连
接方法。


背景技术


制造业的发展要求用于加工制造的设备有更高的控制精度;电子技术的发展使得
数控车床、半数控车床(PLC控制的伺服驱动车床)的应用得到全面的普及。在传?#36710;?#26222;通车
床中,主运动一般采用多轴乘积式分级变速机构,?#20302;?#26500;造复杂,传动链长,从而导致传动
精度低且动态性能差。现代数控车床多采用伺服电机驱动主轴的转动,由伺服电机加很少
几级分级变速实现传动,这种传动方式的传动链短,不仅传动精度高而且实现自动控制比
较容易。因此,普通车床的数控改造升级就显得非常必要。


传统立式车床的刀架由一台普通电机带动减速机(减速机包括运动分配离合器,
变速离合器)来实?#32440;?#32473;,要改造成数控机床或半数控机床就需要去掉原有的减速箱,配以
独立的两台伺服电机总成,伺服电机总成包括伺服电机和精密减速机,是市售的标准件。目
前,普通车床的数控升级改造中,伺服电机总成与花键轴或滚珠丝杆的连接方法,都是采用
精确测量与计算,然后在原来的刀架减速箱的位置,装上安装板,安装板上装伺服电机总
成,这种伺服电机连接方式存在一定不足,因为伺服电机总成改造安装的位置,在车床的床
身立面上,需要在床身立面上打孔,安装板的位置存在安装误差,安装板上伺服电机总成安
装位置的确定,存在诸多的可变因素,?#28909;?#20256;动齿轮的加工精度、安装误差、啮合间隙等,这
些可变因素,使得伺服电机总成与花键轴或滚珠丝杆的连接总有安装误差,致使传动齿轮
间的啮合间隙达不到车床传动齿轮配合的安装标准,其结果是齿轮振动大,传动精度得不
到保证,噪音高,传动齿轮容易磨损,伺服电机总成的安装螺栓容易松动,伺服电机总成容
易损坏,维护工作量大,而且安装改造时测量和计算工作量大,改造安装费时费力。


发明内容


针对背景技术中所述,现有技术普通车床数控升级改造中,存在的伺服电机总成
与花键轴或滚珠丝杆连接方法的不足,及其所导致的齿轮振动大、传动精度得不到保证、噪
音高、传动齿轮容易磨损、伺服电机总成的安装螺栓容易松动、伺服电机总成容易损坏、维
护工作量大、以及安装改造时测量和计算工作量大、改造安装费时费力?#20219;?#39064;,本发明提供
一种立式车床伺服电机总成连接装置及其连接方法,该连接装置和连接方法能较好的解决
上述问题。


本发明是通过以下技术方?#38468;?#20915;上述技术问题的,提供一种立式车床伺服电机总
成连接装置,包括机架、传动轴、伺服电机总成、安装板和调整板,所述传动轴连接立式车床
的刀架并为其传递进给动力,所述安装板固装在机架的传动轴主动端,所述伺服电机总成
固定在调整板上,所述伺服电机总成的输出轴与传动轴通过齿轮传动连接,所述安装板及
调整板上均设有供伺服电机总成的输出轴穿过的通孔;所述安装板和调整板通过设在调整
板的安装孔内的螺栓固定连接,所述安装孔均为长孔,在所述调整板和安装板之间还设有
两个定位销。


由于调整板上的安装孔为长孔,调整板可以上下调整,最终保证相啮合的传动齿
?#31181;?#38388;配合的良好,因?#19997;?#20197;?#26723;?#27979;绘和制作的精度要求,安装后有定位销的定位作用,再
加螺栓固定,使传动平稳,噪音低,齿轮磨损小,传动精度高。


进一步地,所述调整板上的安装孔设置有四个,分别设在调整板的四个角上。?#26500;?br>定螺栓受力分布均匀,使用过程中不会松?#36873;?br>

进一步地,所述螺栓,通过螺纹配合,紧固在安装板上的螺纹孔中。


进一步地,所述两个定位销分别设在调整板的上下端部。定位销设在调整板上下
端部,有利于调整板的固定。


进一步地,所述传动轴为两件,分别为立式车床刀架的水平进给和竖直进给提供
动力;相应的,所述伺服电机总成为两件,分别通过齿轮传动连接两件传动轴;两件所述伺
服电机总成均固定在各自所连接的调整板上,并通过调整板与安装板之间的固定连接,固
定在固定板上。双伺服电机改造,应用较多,该结构可用于两个伺服电机总成同时安装的立
式车床数控升级改造。


更进一步地,所述两件传动轴分别为花键轴和滚珠丝杆,所述花键轴为立式车床
刀架的竖直进给提供动力,所述滚珠丝?#23435;?#31435;式车床刀架的水平进给提供动力。


进一步地,在调整板与安装板之间设有若干调整垫片,所述多个调整垫片的厚度
和面积成不同规格。使用调整垫片,可使相互啮合的齿?#31181;?#38388;的配合间隙易于调整,使啮合
面间隙相同,提高配合精度。


更进一步地,所述调整垫片为青稞纸垫片或紫铜垫片。


进一步地,所述定位销为圆柱销/圆锥销。


立式车床伺服电机总成连接装置的连接方法包括以下工作?#34903;瑁?br>

(1)将传动轴装配到设在机架的轴承座上,在传动轴的主动端固定安装从动齿轮;


(2)将安装板固定到传动轴的主动?#23435;?#32622;的机架横梁端面上;


(3)将伺服电机总成与调整板固定装配在一起,并在伺服电机总成输出轴上安装主动
齿轮;


(4)通过调整板将伺服电机总成连同主动齿轮安装到安装板上,安装?#22791;?#25454;主动齿轮
与从动齿轮的间隙要求,确定调整板与安装板?#21335;?#23545;位置,调整板的安装?#36164;?#38271;条孔可以
上下移动调整板,位置确定后,拧紧螺栓;


(5)在调整板上下端部开销孔,上、下两个销孔与安装板的底孔一起配钻配铰,完成后
打入定位销;


(6)拧紧所有固定螺栓,完成总装。


本发明的有益效果:


本发明的立式车床伺服电机总成连接装置,结构简单、便于安装,其连接方法使立式车
床升级改造为数控机床的测量和计算量大为减少,改造安装工作变得非常简单易操作,而
且传动齿?#31181;?#38388;的啮合间隙,能够达到安装精度要求,从而保证了升级改造后的车床传动
精度,使数控车床运行平稳,噪声低,所加工产品的质量有保证,各紧固螺栓不易松脱,传动
齿轮及伺服电机总成的磨损?#26723;停?#35774;备使用寿命延长,减少?#23435;?#25252;费用。


附图说明


图1本发明实施例1的连接装置结构示意图;


图2本发明实施例1的伺服电机总成与调整板和主动齿轮的装配图;


图3本发明实施例1的安装板、机架及传动轴的装配图;


图4本发明实施例2的连接装置结构示意图;


图5实施例2中安装板机构示意图;


图6图5中安装板俯视图;


图7本发明实施例1及实施例2中调整板结构示意图;


图8图7中调整板俯视图;


图中:1、机架,11、机架横?#28023;?、传动轴,21、主动端,22、花键轴,23、滚珠丝杆,3、伺服电
机总成,31、输出轴,4、安装板,41、螺纹孔,42、底孔,5、调整板,51、安装孔,6、齿轮传动,61、
主动齿轮,62、从动齿轮,7、螺栓,8、定位销,81、销孔9、轴承座。


具体实施方式


下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。


实施例1,请查询图1、图2、图3、图7、图8,本发明实施例1的一种立式车床伺服电机
总成连接装置,包括机架1、传动轴2、伺服电机总成3、安装板4和调整板5,所述传动轴2连接
立式车床的刀架并为其传递进给动力,所述安装板4固装在机架1的传动轴2主动端21,所述
伺服电机总成3固定在调整板5上,所述伺服电机总成3的输出轴31与传动轴2通过齿轮传动
6连接,所述安装板4及调整板5上均设有供伺服电机总成3的输出轴31穿过的通孔;所述安
装板4和调整板5通过设在调整板5的安装孔51内的螺栓7固定连接,所述安装孔51均为长
孔,在所述调整板5和安装板4之间还设有两个定位销8。


本实施例1中,由于调整板5上的安装孔51为长孔,调整板5可以上下调整,最终保
证相啮合的传动齿轮61、62之间配合的良好,因?#19997;?#20197;?#26723;?#27979;绘和制作的精度要求,安装后
有定位销8的定位作用,再加螺栓7固定,使传动平稳,噪音低,齿轮磨损小,传动精度高。


本实施例1中,所述调整板5上的安装孔51设置有四个,分别设在调整板5的四个角
上。使螺栓7受力分布均匀,使用过程中不会松?#36873;?br>

本实施例1中,所述螺栓7,通过螺纹配合,紧固在安装板4上的螺纹孔41中。


本实施例1中,所述两个定位销8分别设在调整板5的上下端部。定位销8设在调整
板5上下端部,有利于调整板5的固定。


本实施例1中,在调整板4与安装板5之间设有若干调整垫片(图中未示出),所述多
个调整垫片的厚度和面积成不同规格。使用调整垫片,可使相互啮合的齿轮61、62之间的配
合间隙易于调整,使啮合面间隙相同,提高配合精度。


本实施例1中,所述调整垫片为青稞纸垫片。


本实施例1中,所述定位销8为圆柱销。


本发明实施例1的立式车床伺服电机总成连接装置的连接方法包括以下工作步
骤:


(1)将传动轴2装配到设在机架1的轴承座9上,在传动轴2的主动端21固定安装从动齿
轮62;


(2)将安装板5固定到传动轴2的主动端21位置的机架横梁11端面上;


(3)将伺服电机总成3与调整板5固定装配在一起,并在伺服电机总成3输出轴31上安装
主动齿轮61;


(4)通过调整板5将伺服电机总成3连同主动齿轮61安装到安装板4上,安装?#22791;?#25454;主动
齿轮61与从动齿轮62的间隙要求,确定调整板5与安装板4?#21335;?#23545;位置,调整板5的安装孔51
是长条孔可以上下移动调整板5,位置确定后,拧紧螺栓7;


(5)在调整板5上下端部开销孔81,上、下两个销孔81与安装板4的底孔42一起配钻配
铰,完成后打入定位销8;


(6)拧紧所有固定螺栓,完成总装。


实施例2,请查询图4、图5、图6、图7、图8,本发明实施例2的一种立式车床伺服电机
总成连接装置,包括机架1、传动轴2、伺服电机总成3、安装板4和调整板5,所述传动轴2连接
立式车床的刀架并为其传递进给动力,所述安装板4固装在机架1的传动轴2主动端21,所述
伺服电机总成3固定在调整板5上,所述伺服电机总成3的输出轴31与传动轴2通过齿轮传动
6连接,所述安装板4及调整板5上均设有供伺服电机总成3的输出轴31穿过的通孔;所述安
装板4和调整板5通过设在调整板5的安装孔51内的螺栓7固定连接,所述安装孔51均为长
孔,在所述调整板5和安装板4之间还设有两个定位销8。


本实施例2中,所述传动轴2为两件,分别为立式车床刀架的水平进给和竖直进给
传递动力;相应的,所述伺服电机总成3为两件,分别通过齿轮传动6连接两件传动轴2;两件
所述伺服电机总成3均固定在各自所连接的调整板5上,并通过调整板5与安装板4之间的固
定连接,固定在安装板4上。双伺服电机改造,应用较多,该结构可用于两个伺服电机总成同
时安装的立式车床数控升级改造。


本实施例2中,所述两件传动轴2分别为花键轴22和滚珠丝杆23,所述花键轴22为
立式车床刀架的竖直进给提供动力,所述滚珠丝杆23为立式车床刀架的水平进给提供动
力。


本实施例2中,所述调整板5上的安装孔51设置有四个,分别设在调整板5的四个角
上。


本实施例2中,所述螺栓7,通过螺纹配合,紧固在安装板4上的螺纹孔41中。


本实施例2中,所述两个定位销8分别设在调整板5的上下端部。


本实施例2中,在调整板4与安装板5之间设有若干调整垫片(图中未示出),所述多
个调整垫片的厚度和面积成不同规格。


本实施例1中,所述调整垫片为青稞纸垫片。


本实施例1中,所述定位销8为圆锥销。


本发明实施例2的立式车床伺服电机总成连接装置的连接方法包括以下工作步
骤:


(1)将两个传动轴2分别装配到设在机架1的轴承座9上,在两传动轴2的各自主动端21
分别固定安装从动齿轮62;


(2)将安装板5固定到两传动轴2的主动端21位置的机架横梁11端面上;


(3将两个伺服电机总成3与两个调整板5固定装配在一起,并在两个伺服电机总成3的
输出轴31上分别安装两个主动齿轮61;


(4)通过两个调整板5将两个伺服电机总成3连同主动齿轮61安装到安装板4上,安装时
分别根据主动齿轮61与从动齿轮62的间隙要求,确定两个调整板5与安装板4?#21335;?#23545;位置,
两个调整板5的安装孔51是长条孔可以上下移动调整板5,位置确定后,拧紧螺栓7;


(5)在两个调整板5各自上下端部分别开销孔81,上、下两个销孔81与安装板4的底孔42
一起配钻配铰,完成后分别打入定位销8;


(6)拧紧所有固定螺栓,完成总装。


本发明各实施例的有益效果:


本发明实施例1及实施例2的立式车床伺服电机总成连接装置,结构简单、便于安装,其
连接方法使立式车床升级改造为数控机床的测量和计算量大为减少,改造安装工作变得非
常简单易操作,而且传动齿?#31181;?#38388;的啮合间隙,能够达到安装精度要求,从而保证了升级改
造后的车床传动精度,使数控车床运行平稳,噪声低,所加工产品的质量有保证,各紧固螺
栓不易松脱,传动齿轮及伺服电机总成的磨损?#26723;停?#35774;备使用寿命延长,减少?#23435;?#25252;费用。


以上各实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案,并非是对本发明的限制,参
照优选的实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,本技术领
域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发
明的宗旨,也应属于本发明的权利要求保护范围。


本发明未具体描述之处为本领域现有技术。


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