專利名稱：數(shù)控單軸擺動(dòng)銑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的
動(dòng)力頭，具體為一種數(shù)控B軸(或A軸)擺動(dòng)銑頭。
背景技術(shù)：
在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品中，特別是配有多功能擺動(dòng)銑頭的四軸或五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床， 是數(shù)控機(jī)床中的尖端技術(shù)產(chǎn)品，是國防、航空等重要工業(yè)部門的關(guān)鍵設(shè)備。而 擺動(dòng)銑頭是實(shí)現(xiàn)機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)的重要功能部件。我國自主研發(fā)，并且制造成功 的廠家很少，嚴(yán)重制約我國先進(jìn)機(jī)床設(shè)備的發(fā)展，幵發(fā)這種擺動(dòng)銑頭具有非常 積極的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床用的數(shù)控單軸擺動(dòng)銑頭，以解決 數(shù)控機(jī)床，尤其是數(shù)控龍門銑、數(shù)控車銑復(fù)合鏜加工中心等機(jī)床的多軸加工問 題。
具體地說， 一種用于多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的數(shù)控單軸擺動(dòng)銑頭，具有用于與機(jī)床 連接的刀架拉頭，與機(jī)床定位的齒盤裝在刀架拉頭上，主軸鎖緊裝置裝在刀架 拉頭中間端部，液壓油接口裝置裝在刀架拉頭一側(cè)，與刀架拉頭連接的連接體 位于刀架拉頭下端，傳動(dòng)主軸通過主軸軸承安裝于刀架拉頭內(nèi)部，打刀桿與傳 動(dòng)主軸一端連接；傳動(dòng)主軸下端為錐齒并與錐齒輪嚙合，錐齒輪與錐齒輪嚙合, 錐齒輪與刀具主軸安裝在一起通過齒輪傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；刀具主軸內(nèi)錐孔與刀排連接， 實(shí)現(xiàn)刀排緊刀與松刀的碟形彈簧與拉桿位于刀具主軸(15)上部；回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)
3與減速器連接輸出扭矩給安裝于連接體上的擺動(dòng)主軸和與擺動(dòng)主軸連接的擺動(dòng)
單元；擺動(dòng)輸出軸用聯(lián)軸器連接圓光柵實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 (四)本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果
a、 采用優(yōu)化設(shè)計(jì)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常緊 湊，承載能力大。主軸采用高精度的成對(duì)軸承支撐，保證了傳動(dòng)的平穩(wěn)性和 運(yùn)行的可靠性，剛性好、精度高。
b、 采用高精度的齒盤定位，與機(jī)床連接定位精度高，并具有可靠的剛性。
c、 采用高精度標(biāo)準(zhǔn)刀具夾緊單元，由碟型彈簧配松刀油缸來完成錐柄的夾 緊和松刀，可靠。
d、 采用高精度圓光柵，進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)軸的精確定位。
e、 采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，零背隙大減速比傳動(dòng)或采用力矩電機(jī)實(shí)現(xiàn)大扭矩輸 出，驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸精確回轉(zhuǎn)。
f、 本擺動(dòng)頭相對(duì)于整機(jī)為一獨(dú)立的部件，便于裝配和維修。 本實(shí)用新型適用于數(shù)控機(jī)床，尤其是數(shù)控龍門銑、數(shù)控車銑復(fù)合鏜加工中
心等機(jī)床，能解決多軸加工，尤其是五軸聯(lián)動(dòng)等柔性加工問題。本實(shí)用新型擺 動(dòng)頭可以在擺角范圍的任意固定位置，液壓夾緊，做切削運(yùn)動(dòng)，也可以放松夾 緊，做聯(lián)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)?？傊緦?shí)用新型擺動(dòng)頭是一款結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍很 廣的高效、高技術(shù)產(chǎn)品，更是一臺(tái)高效多功能車、銑復(fù)合加工中心機(jī)床的理想 附件。


圖1為本實(shí)用新型多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床單軸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)頭結(jié)構(gòu)示意圖。 圖號(hào)說明l-刀加拉頭、2-齒盤、3-打刀桿、4-主軸鎖定裝置、5-液壓軸接 口裝置、6-連接體、7-傳動(dòng)主軸、8-主軸軸承、9-過渡軸、10-擺動(dòng)主軸、11-回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、12-減速器、13-液壓夾緊單元、14-擺動(dòng)單元、15-刀具主軸、16-冷卻液接口、 17-錐齒輪、18-錐齒輪、19-聯(lián)軸器、20-圓光柵、21-拉桿。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型擺動(dòng)頭的結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種擺動(dòng)頭是一種數(shù)控單軸擺動(dòng)銑 頭，包括與機(jī)床連接部分刀架拉頭1，裝在刀架拉頭上的與機(jī)床定位齒盤2， 裝在刀架拉頭1上主軸鎖緊裝置4，裝在刀架拉頭1上的液壓油接口裝置5，與 刀架拉頭1連接的連接體6，主軸軸承8、傳動(dòng)主軸7和打刀桿3安裝于其內(nèi)部， 實(shí)現(xiàn)主軸傳動(dòng)的主運(yùn)動(dòng)，與傳動(dòng)主軸7嚙合的錐齒輪18，與錐齒輪18嚙合的 錐齒輪17，錐齒輪17與刀具主軸15安裝一起，這組齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具主軸的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具主軸內(nèi)錐孔與刀排連接，碟形彈簧與拉桿21實(shí)現(xiàn)刀排緊刀與松 刀?；剞D(zhuǎn)伺服電機(jī)11與減速器12連接，輸出扭矩給安裝于連接體6上擺動(dòng)主 軸10和與擺動(dòng)主軸10連接的擺動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)輸出軸用聯(lián)軸器 19連接圓光柵20，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。刀具主軸15旋轉(zhuǎn)動(dòng)力是由機(jī)床主軸通過一 組齒輪傳動(dòng)副完成傳遞的。刀具夾緊單元由碟型彈簧配松刀油缸來完成松刀、 緊刀的。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并經(jīng)高精度的、大減速比的、零背隙減速器輸出大扭矩 來實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或由伺服力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 主軸采用高精度的成對(duì)主軸軸承8支撐。
本實(shí)用新型工作原理參見附圖1,將刀架拉頭1與機(jī)床主軸連接，定位齒 盤2與機(jī)床上的齒盤偶件配合定位，與機(jī)床連接就緒。機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力 傳遞給主軸7，通過一組錐齒輪傳動(dòng)，將動(dòng)力傳遞到的刀具主軸，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn) 動(dòng)。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)由回轉(zhuǎn)電機(jī)ll，經(jīng)減速器12輸出大扭矩，帶動(dòng)擺動(dòng)主軸IO，使 擺動(dòng)單元14實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。兩組同時(shí)運(yùn)動(dòng)就實(shí)現(xiàn)此擺動(dòng)頭聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1、一種用于多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的數(shù)控單軸擺動(dòng)銑頭，具有用于與機(jī)床連接的刀架拉頭(1)，與機(jī)床定位的齒盤(2)裝在刀架拉頭上，主軸鎖緊裝置(4)裝在刀架拉頭(1)中間端部，液壓油接口裝置(5)裝在刀架拉頭(1)一側(cè)，與刀架拉頭(1)連接的連接體(6)位于刀架拉頭(1)下端，其特征在于傳動(dòng)主軸(7)通過主軸軸承(8)安裝于刀架拉頭(1)內(nèi)部，打刀桿(3)與傳動(dòng)主軸(3)一端連接；傳動(dòng)主軸(3)下端為錐齒并與錐齒輪(18)嚙合，錐齒輪(18)與錐齒輪(17)嚙合，錐齒輪(17)與刀具主軸(15)安裝在一起通過齒輪傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；刀具主軸內(nèi)(15)錐孔與刀排連接，實(shí)現(xiàn)刀排緊刀與松刀的碟形彈簧與拉桿(21)位于刀具主軸(15)上部；回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(11)與減速器(12)連接輸出扭矩給安裝于連接體(6)上的擺動(dòng)主軸(10)和與擺動(dòng)主軸(10)連接的擺動(dòng)單元(14)；擺動(dòng)輸出軸用聯(lián)軸器(19)連接圓光柵(20)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
專利摘要多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的數(shù)控單軸擺動(dòng)銑頭屬于機(jī)械加工機(jī)床，它包括與機(jī)床連接部分刀架拉頭、裝在刀架拉頭上的與機(jī)床定位的齒盤、裝在刀架拉頭上的主軸鎖緊裝置、裝在刀架拉頭上的液壓油裝置、與刀架拉頭固連的連接體殼；刀具主軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力是由機(jī)床主軸經(jīng)一組齒輪副來傳遞的，此傳動(dòng)主軸組件安裝于殼體內(nèi)部；由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)高精度減速器減速，將輸出的扭矩傳遞給安裝于殼體內(nèi)的擺動(dòng)主軸組件，來實(shí)現(xiàn)B軸或A軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；刀具主軸內(nèi)錐孔與刀排連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、無間隙、不易磨損，精度保持性好、工作可靠性高，適用于數(shù)控機(jī)床，尤其是數(shù)控龍門銑、數(shù)控車銑復(fù)合鏜加工中心等機(jī)床，能解決多軸加工，尤其是五軸聯(lián)動(dòng)等柔性加工問題。相對(duì)于整機(jī)為獨(dú)立部件，便于裝配和維護(hù)。
文檔編號(hào)B23Q1/25GK201264161SQ200820105559
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者張春燕, 曹曉紅, 楊奇俊, 王建平, 董維新 申請(qǐng)人:陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司