CN101543921B - 万能旋风铣头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以在多个角度上准确加工螺纹，尤其是可以准确加工出平面二次包络蜗杆的万能旋风铣头。它包括旋风铣头以及与旋风铣头连接以带动其转动的主电动机，所述主电动机与带动其沿x轴、y轴移动和绕x轴、z轴转动的传动机构相连。本发明的旋风铣头通过与传动机构连接，总共具有五个自由度，不仅可以轻松加工普通螺纹，还可以轻松加工平面二次包络蜗杆。尤其是其可以实现旋风铣头本身的偏摆角度的分度调节，从而在单一角度加工螺纹上有了质的突破，能够在多个角度上加工螺纹。

Description

万能旋风铣头
技术领域
本发明涉及机加工技术领域，用于螺纹加工，属于螺纹切削机械，具体为一种万能旋风铣头。
背景技术
平面二次包络蜗轮蜗杆副具有承载能力大，传动效率高，结构紧凑等优点，由于它的蜗杆螺纹是以与蜗杆斜交的直线作母线，相对于蜗杆作圆弧螺纹运动形成的，是一种不可展曲面，这就造成了平面二次包络蜗杆的制造困难，加工工艺复杂，不易磨削。
用旋风铣头加工螺纹，在调节旋风铣头与工件的径向夹角，达到所要求的螺旋角的时候，往往不能实现精确调整，而且即使角度可调，旋风铣头刀盘中心高也会随着夹角变化而改变，造成加工误差。
目前还没有能够准确加工出平面二次包络蜗杆的旋风铣头。
目前市场上的旋风铣加工机械，驱动旋风铣头的电机多为三相异步电机，通过皮带传动，容易产生传动失效，存在体积大、转速不可调、机械振动大造成切削缺陷等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以在多个角度上准确加工螺纹，尤其是可以准确加工出平面二次包络蜗杆的万能旋风铣头。
该万能旋风铣头，包括旋风铣头以及与旋风铣头连接以带动其转动的主电动机，所述主电动机与带动其沿x轴、y轴移动和绕x轴、z轴转动的传动机构相连；传动机构包括x轴连接转轴、y轴蜗杆、第一传动电动机、x轴托板、x轴丝杆、第三传动电动机、z轴蜗轮轴、x轴蜗杆、第二传动电动机、y轴托板；主电动机的底座与机座成转动连接；平行于x轴的x轴连接转轴穿过机座固定连接在底座上；x轴连接转轴上的蜗轮与相应的y轴蜗杆配合；y轴蜗杆与第一传动电动机相连；机座、第一传动电动机以及支撑y轴蜗杆的y轴蜗杆支撑座均固定在x轴托板上；x轴托板与带动其沿x轴移动的平行于x轴的x轴丝杆连接；x轴托板沿x轴滑动连接于x轴托板支撑座上；x轴丝杆与第三传动电动机的输出轴连接，第三传动电动机固定在x轴托板支撑座上；x轴托板支撑座与平行于z轴的z轴蜗轮轴连接，z轴蜗轮轴上的蜗轮与相应的x轴蜗杆配合；x轴蜗杆与第二传动电动机相连；第二传动电动机设置在可沿y轴移动的y轴托板上；x轴托板支撑座与y轴托板成以z轴蜗轮轴为转轴的转动连接。
本发明的旋风铣头通过与传动机构连接，总共具有五个自由度，不仅可以轻松加工普通螺纹，还可以轻松加工平面二次包络蜗杆。尤其是其可以实现旋风铣头本身的偏摆角度的分度调节，从而在单一角度加工螺纹上有了质的突破，能够在多个角度上加工螺纹。
对于上述的万能旋风铣头，主电动机的转子与旋风铣头直接相连。电机直接与旋风铣头连接，省去了皮带、皮带轮，体积小，振动小，加工精度高。
附图说明
图1是本发明的万能旋风铣头的示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
参见图1-3所示的万能旋风铣头，主电动机1的转子2外周是定子3，转子轴的伸出端直接连接位于xoz平面内的旋风铣头4。主电动机1带动旋风铣头4在xoz平面内(绕平行于y轴的转子轴线)转动。
主电动机的底座5与机座6成转动连接。平行于x轴的x轴连接转轴7穿过机座固定连接在底座5上，固定在x轴连接转轴7上的蜗轮8与相应的y轴蜗杆9配合；y轴蜗杆与第一传动电动机10的输出轴相连。机座6、第一传动电动机10、以及支撑y轴蜗杆9的y轴蜗杆支撑座11均固定在x轴托板12上。第一传动电动机10转动，通过配合的蜗轮8和y轴蜗杆9带动x轴连接转轴7转动，旋风铣头4和主电动机1就在yoz平面内(绕x轴连接转轴7的轴线)转动。
x轴托板12与平行于x轴的x轴丝杆13配合连接；x轴丝杆13与第三传动电动机(未示出)的输出轴连接。x轴托板12通过平行于x轴的燕尾槽滑动连接在x轴托板支撑座14上。第三传动电动机固定在x轴托板支撑座14上。第三传动电动机转动，带动x轴丝杆13转动，x轴托板12即沿x轴移动。
x轴托板支撑座14与平行于z轴的z轴蜗轮轴15固定连接。z轴蜗轮轴15上的蜗轮16与相应的x轴蜗杆17配合。x轴蜗杆17与第二传动电动机(未示出)的输出轴相连。第二传动电动机固定在可沿y轴移动的y轴托板(机床大拖板，未示出)上。y轴是机床大拖板的移动方向。x轴托板支撑座14与y轴托板成以z轴蜗轮轴为转轴的转动连接。第二传动电动机转动，通过配合的蜗轮16和x轴蜗杆17带动z轴蜗轮轴15转动，x轴托板支撑座14以及其上的x轴托板12、旋风铣头4、主电动机1等零部件就一起在xoy平面内(绕z轴蜗轮轴15的轴线)转动。
带动y轴托板沿y轴移动的机构属于现有技术，未示出。当然，当y轴托板沿y轴移动时，y轴托板以及其上的x轴托板支撑座14、x轴托板12、旋风铣头4、主电动机1等零部件就一起沿y轴移动。
上述的零部件中，主电动机(包括转子、定子、底座)1和旋风铣头4之外的零部件构成了传动机构。传动机构带动主电动机和旋风铣头4实现了沿x轴、y轴的移动和绕x轴、z轴的转动。加上旋风铣头4本身的绕y轴的转动，旋风铣头4具有五个自由度，不但可以单一角度加工螺纹，还加工复杂的零件。尤其是其可以加工平面二次包络蜗轮蜗杆副。本发明具有切削角度调节的功能，它通过旋风铣头绕x轴连接转轴7轴线的转动，实现了旋风铣头的偏摆角度的分度调节；同时，偏摆角度调整后旋风铣头的刀具中心高度保持不变(如果旋风铣头中心高会随着偏摆变化而改变，会造成加工误差)。从而在单一角度加工螺纹上有了质的突破，不仅可以轻松加工普通螺纹，还可以轻松加工平面二次包络蜗杆，分度准确，加工精度高，加工误差小。
平面二次包络蜗杆时，通过x轴托板带动旋风铣头沿x轴移动，可以改变旋风铣头沿平面二次包络蜗杆的径向到沿平面二次包络蜗杆的距离，进而可以改变平面二次包络蜗杆上母线的半径。
另外，电机直接与旋风铣头连接，省去了皮带、皮带轮，减小了传动误差，进一步提高加工精度。
在加工平面二次包络蜗杆时，除了旋风铣头4本身在主电动机的带动下转动，旋风铣头4还在传动机构的带动下绕x轴转动，实现偏摆；同时旋风铣头4还在传动机构的带动下绕z轴转动，实现自转，使得本发明的旋风铣头可以一边加工一边偏转一边自转，在保证加工精度的同时，提高了生产效率。
本发明的特点：
1、结构紧凑
2、旋风铣头转速可在0～3000rpm间任意调节
3、加工作业时稳定性高，减少切削振动
4、旋风铣头偏摆角度调整后中心高度保持不变
5、旋风铣头在切削过程中可通过蜗轮、蜗杆的传动作左右转动
6、加大了产品加工范围，可加工平面二次包络蜗杆。

Claims (2)

1.万能旋风铣头，包括旋风铣头以及与旋风铣头连接以带动其转动的主电动机，其特征是：所述主电动机与带动其沿x轴、y轴移动和绕x轴、z轴转动的传动机构相连；
传动机构包括x轴连接转轴、y轴蜗杆、第一传动电动机、x轴托板、x轴丝杆、第三传动电动机、z轴蜗轮轴、x轴蜗杆、第二传动电动机、y轴托板；主电动机的底座与机座成转动连接；平行于x轴的x轴连接转轴穿过机座固定连接在底座上；x轴连接转轴上的蜗轮与相应的y轴蜗杆配合；y轴蜗杆与第一传动电动机相连；机座、第一传动电动机以及支撑y轴蜗杆的y轴蜗杆支撑座均固定在x轴托板上；x轴托板与带动其沿x轴移动的平行于x轴的x轴丝杆连接；x轴托板沿x轴滑动连接于x轴托板支撑座上；x轴丝杆与第三传动电动机的输出轴连接，第三传动电动机固定在x轴托板支撑座上；x轴托板支撑座与平行于z轴的z轴蜗轮轴连接，z轴蜗轮轴上的蜗轮与相应的x轴蜗杆配合；x轴蜗杆与第二传动电动机相连；第二传动电动机设置在可沿y轴移动的y轴托板上；x轴托板支撑座与y轴托板成以z轴蜗轮轴为转轴的转动连接。
2.根据权利要求1所述的万能旋风铣头，其特征是：主电动机的转子与旋风铣头直接相连。
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Assignor: Nanjing Caiyun Machinery & Electronic Manufacturing Co., Ltd.

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Assignee: Nanjing Xuanfeng Numerical Control Machine Tool Co., Ltd.

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Denomination of invention: Universal cyclone milling head

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