CN102873573A - 大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床设备技术领域，尤其是一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，包括A轴摆头机构和B轴摆头机构，所述的A轴摆头机构采用双伺服电机组一驱动，双伺服电机组一下方各连接一个减速器一，减速机一下均安装有齿轮，两个齿轮共同驱动A轴，A轴两侧采用液压夹紧装置一夹紧，交叉滚子轴承支撑在A轴两端；所述的B轴摆头机构采用双伺服电机组二驱动，双伺服电机组二下方连接传减速器二，减速器二前设有弧形齿条，弧形齿条下端装有B轴，B轴两侧由液压夹紧装置二夹紧，液压夹紧装置二两端分别设有深沟球轴承和转台轴承支撑，B轴末端设有齿条平衡缸；A轴、B轴分别采用圆光栅一、圆光栅二实现闭环控制。

Description

大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构
技术领域
本发明涉及机床设备技术领域，尤其是一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构。
背景技术
目前国内及国际上在五轴联动机床上均采用小功率低扭矩的电主轴，或者采用机械式主轴结构来实现大扭矩切削。小功率低扭矩的电主轴五轴联动机床已经不能满足航空航天行业零件加工的需求，而机械式主轴虽然满足了大扭矩切削，但机械式主轴致使五轴摆头结构过于繁杂冗长容易发生机械故障。
发明内容
为了克服现有的机械式主轴致使五轴摆头结构过于繁杂冗长容易发生机械故障的不足，本发明提供了一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，包括A轴摆头机构和B轴摆头机构，所述的A轴摆头机构采用双伺服电机组一驱动，双伺服电机组一下方各连接一个减速器一，减速机一上带有齿轮，减速机一通过齿轮驱动A轴，A轴两侧采用液压夹紧装置一夹紧，交叉滚子轴承支撑在A轴两端，交叉滚子轴承与液压夹紧装置一之间设有带动齿轮；所述的B轴摆头机构采用双伺服电机组二驱动，双伺服电机组二下方连接传减速器二，减速器二前设有弧形齿条，弧形齿条下端装有B轴，B轴两侧由液压夹紧装置二夹紧，液压夹紧装置二两端分别设有深沟球轴承和转台轴承支撑，且转台轴承后方设有滚动圆弧导轨支撑，B轴末端设有齿条平衡缸；所述的转台轴承连接拖板与B摆支架，B摆支架与A摆支架连接，所述的A轴、B轴分别采用圆光栅一、圆光栅二实现闭环控制。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的滚动圆弧导轨位于弧形齿条后方。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的深沟球轴承和转台轴承的支撑在B轴左右各设有一组。
本发明的有益效果是，本发明可实现强力切削，极大的提高了机床整体精度，同时使整体结构简洁，降低机械故障及维护要求，减少机床本身油污对加工零件的污染等。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构主视图；
图2是本发明大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构侧视图；
图3是图1中A-A段剖面图；
图4是图2中C-C段剖面图；
图5是图4中A局部剖视图；
图中1、双伺服电机组一，2、减速机二，3、弧形齿条，4、转台轴承，5、齿轮，6、液压夹紧装置一，7、齿条平衡缸，8、双伺服电机组二，9、减速机一，10、带动齿轮，11、交叉滚子轴承，12、液压夹紧装置二,，13、圆光栅一，14、圆光栅二，15、滚动圆弧导轨，16、A轴，17、B轴，18、深沟球轴承，19、拖板，20、B板支架，21、A板支架。
具体实施方式
如图1是本发明的结构示意图，一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，包括A轴摆头机构和B轴摆头机构，所述的A轴摆头机构采用双伺服电机组一1驱动，双伺服电机组一1下方各连接一个减速器一9，减速机一9上带有齿轮5，减速机一9通过齿轮5驱动A轴16，A轴16两侧采用液压夹紧装置一6夹紧，交叉滚子轴承11支撑在A轴16两端，交叉滚子轴承11与液压夹紧装置一6之间设有带动齿轮10。所述的B轴摆头机构采用双伺服电机组二8驱动，双伺服电机组二8下方连接传减速器二2，减速器二2前设有弧形齿条3，弧形齿条3下端装有B轴17，B轴17两侧由液压夹紧装置二12夹紧，液压夹紧装置二12两端分别设有深沟球轴承18和转台轴承4支撑，且转台轴承4后方设有滚动圆弧导轨15支撑，B轴17末端设有齿条平衡缸7，用于平衡摆头机构的侧倾力。转台轴承4连接拖板19与B摆支架20，B摆支架20与A摆支架21连接，A轴16、B轴17分别采用圆光栅一13、圆光栅二14实现闭环控制。
滚动圆弧导轨15位于弧形齿条3后方。
深沟球轴承18和转台轴承4的支撑在B轴17左右各设有一组。保证了摆头机构工作时的稳定性与整体性。
工作时，A摆驱动由安装在A摆支架21上的双伺服电机组一1带动减速器一9，减速器一9下安装有齿轮5，齿轮5副连接电主轴机构，带动电主轴机构运动，实现A轴16的回转运动。B摆摆动由安装在拖板19上的双伺服电机组二8带动减速器二2，减速器二2安装有齿轮，齿轮副齿连接A摆支架21，带动A摆支架21运动，A摆支架21与B摆支架20连接，从而实现B轴的回转运动。同时A、B轴均有各自独立的伺服电机驱动，可以实现A、B联动。
本发明A轴采用双伺服电机组一1经减速器一9和带动齿轮10驱动A轴16做旋转运动，交叉滚子轴承11支撑，采用液压夹紧装置一6夹紧。B轴采用双伺服电机组二8驱动经传减速器二2带动弧形齿条3驱动B轴17做旋转运动，转台轴承4及深沟球轴承18、滚动圆弧导轨15支撑，采用液压夹紧装置二12夹紧，B轴17采用齿条平衡缸7平衡B轴重量。且A、B轴均采用圆光栅实现闭环控制。不仅可实现强力切削，极大的提高了机床整体精度，同时使整体结构简洁，降低机械故障及维护要求，减少机床本身油污对加工零件的污染等。

Claims (3)

1.一种大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，包括A轴摆头机构和B轴摆头机构，其特征是，所述的A轴摆头机构采用双伺服电机组一(1)驱动，双伺服电机组一(1)下方各连接一个减速器一（9），减速机一（9）上带有齿轮（5），减速机一（9）通过齿轮（5）驱动A轴（16），A轴（16）两侧采用液压夹紧装置一（6）夹紧，交叉滚子轴承（11）支撑在A轴（16）两端，交叉滚子轴承（11）与液压夹紧装置一（6）之间设有带动齿轮（10）；所述的B轴摆头机构采用双伺服电机组二(8)驱动，双伺服电机组二(8)下方连接传减速器二（2），减速器二（2）前设有弧形齿条（3），弧形齿条（3）下端装有B轴（17），B轴（17）两侧由液压夹紧装置二(12)夹紧，液压夹紧装置二(12)两端分别设有深沟球轴承（18）和转台轴承（4）支撑，且转台轴承（4）后方设有滚动圆弧导轨（15）支撑，B轴（17）末端设有齿条平衡缸（7）；所述的转台轴承（4）连接拖板（19）与B摆支架（20），B摆支架（20）与A摆支架（21）连接，所述的A轴（16）、B轴（17）分别采用圆光栅一（13）、圆光栅二（14）实现闭环控制。
2.根据权利要求1所述的大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，其特征是，所述的滚动圆弧导轨（15）位于弧形齿条（3）后方。
3.根据权利要求1所述的大功率电主轴的强力五轴联动摆头机构，其特征是，所述的深沟球轴承（18）和转台轴承（4）的支撑在B轴（17）左右各设有一组。
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