CN103128584A - 一种五轴摆头主轴头的锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域中的高档数控机床，具体地说是涉及一种五轴摆头主轴头的锁紧装置。本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置通过下述技术方案予以实现：一种五轴摆头主轴头的锁紧装置直驱主轴头设置在摆头箱中间，驱动装置力矩电机设置在摆头箱右侧；摆头箱左侧为锁紧装置，左侧连接轴）连接直驱主轴头及支撑轴承，连接轴左端面连接旋转摩擦环，油缸体与摆头箱连接，调整油缸体下调整垫使旋转摩擦环与油缸体产生微量间隙，油缸盖连接油缸体和变形摩擦活塞，变形摩擦活塞、旋转摩擦环及油缸体之间有微量间隙。本发明具有结构简单，操作方便，锁紧可靠、定位准确等优点。可大幅度提高加工效率，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约空间和不同制造单元之间的周转运输时间与费用。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域中的高档数控机床，具体地说是涉及一种五轴摆头主轴头的锁紧装置。
背景技术
铣车复合加工中心是数控机床中难度最大、应用范围最广的机床，代表机床制造业最高水平，国际上把复合加工设备作为衡量一个国家装备制造业水平的标志，它集机、电、液、光于一体，主要用于复杂曲面的高效、精密、自动加工，复合加工中心是发电、船舶、汽车、航空航天、高精仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。通常，复合加工中心加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约空间和不同制造单元之间的周转运输时间与费用。在铣车复合加工中心中，五轴摆头主轴头的锁紧技术是实现铣车功能中至关重要的环节之一，它的定位锁紧方式影响着主轴铣车功能的实现，其稳定性及可靠性直接影响着铣车复合加工中心的加工精度和整机性能。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种五轴摆头主轴头的锁紧装置。
本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置通过下述技术方案予以实现：一种五轴摆头主轴头的锁紧装置，其特征在于直驱主轴头设置在摆头箱中间，驱动装置力矩电机设置在摆头箱右侧；摆头箱左侧为锁紧装置，左侧连接轴连接直驱主轴头及支撑轴承，连接轴左端面连接旋转摩擦环，油缸体通过螺栓与摆头箱固定连接，油缸体和摆头箱之间设置调整垫，油缸体右侧设置旋转摩擦环，旋转摩擦环左侧设置变形摩擦活塞，变形摩擦活塞左侧设置油缸盖并通过螺栓固定在油缸体上；油缸盖上设置进油口并与变形摩擦活塞的油腔连通，油缸盖上进油口的上方设置进气口并通过气腔与变形摩擦活塞和旋转摩擦环之间的微量间隙连通。
本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置与现有技术相比较有如下有益效果：本发明是这样工作的，直驱主轴头在摆头箱的中间，右侧为力矩电机的驱动装置，左侧为锁紧装置，力矩电机驱动带动推力/向心轴承、右连接盘及直驱主轴头 沿电机轴旋转运动。当直驱主轴头需固定在一定角度时，数控系统发出直驱主轴头定位相位和锁紧指令，直驱主轴头的定位相位由力矩电机连接的编码器反馈校正确定，力矩电机停止旋转驱动，这时的直驱主轴头处于“浮动”状态，油缸盖上进气口A压缩空气停止进气，油缸盖上进油口B开始进压力油，压力油作用在变形摩擦活塞凹槽处使其上部产生变形轴向移动，这时压力油压迫变形摩擦活塞、旋转摩擦环及油缸体压在一起靠摩擦使直驱主轴头锁紧，实现直驱主轴头定位锁紧状态，进行主轴定相位加工；当直驱主轴头需摆动旋转时，数控系统发出直驱主轴头定位锁紧脱离指令，油缸盖上进油口B压力油停止供油，变形摩擦活塞靠弹性恢复，油缸盖上进气口A开始供气，使变形摩擦活塞、旋转摩擦环及油缸体三者产生间隙，这时力矩电机可带动直驱主轴头旋转，实现主轴摆动功能，可进行主轴摆动加工。
本发明具有结构简单，操作方便，锁紧可靠、定位准确等优点。可大幅度提高加工效率，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约空间和不同制造单元之间的周转运输时间与费用。
附图说明
图1为本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置结构示意图；
图2为本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置I局部放大结构示意图。
其中：1、右连接盘；2、推力／向心轴承；3、力距电机；4、摆头箱；5、油缸体；6、进气口A；7、进油口B；8、油缸盖；9、变形摩擦活塞；10、旋转摩擦环；11、左侧连接轴；12、圆柱滚子轴承；13、调整垫；14、直驱主轴头；15、油腔；16、气腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明一种五轴摆头主轴头的锁紧装置技术方案作进一步描述。
如图1所示，一种五轴摆头主轴头的锁紧装置，其特征在于直驱主轴头14设置在摆头箱4中间，驱动装置力矩电机3设置在摆头箱4右侧；摆头箱4左侧为锁紧装置，左侧连接轴11连接直驱主轴头14及支撑轴承12，连接轴11左端面连接旋转摩擦环10，油缸体5通过螺栓与摆头箱4固定连接，油缸体5和摆头箱4之间设置调整垫13，油缸体5右侧设置旋转摩擦环10，旋转摩擦环10左侧设置变形摩擦活塞9，变形摩擦活塞9左侧设置油缸盖8并通过螺栓固定在油缸体5上；油缸盖8上设置进油口7并与变形摩擦活塞9的油腔15连通，油缸盖8上进油口7的上方设置进气口6并通过气腔16与变形摩擦活塞9和旋转摩擦环10之间的微量间隙连通。
实施例1。
本发明提供了一种五轴摆头主轴头的锁紧装置，其特征在于直驱主轴头设置在摆头箱4中间，摆头箱4右侧为力矩电机3驱动装置，力矩电机3带动连接件及直驱主轴头14沿电机轴旋转运动；摆头箱4左侧为锁紧装置，左侧连接轴11连接直驱主轴头14及支撑轴承12（圆柱滚子轴承），连接轴11左端面连接旋转摩擦环10，油缸体5与摆头箱4连接，油缸体5和摆头箱4之间设置调整垫13使旋转摩擦环10与油缸体5产生微量间隙，油缸盖8连接油缸体5和变形摩擦活塞9，这时变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5之间均保证微量间隙，为保证三者间隙，在油缸盖8的进气口A6通入一路压缩空气。当直驱主轴头14需固定在一定角度时，力矩电机3停止旋转，油缸盖的进气口A6压缩空气停止进气，油缸盖的进油口B7开始进压力油，压力油作用在变形摩擦活塞9凹槽处使其上部产生变形轴向移动，这时压力油压迫变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5压在一起使直驱主轴头14锁紧；直驱主轴头14需旋转时压力油停止供油，变形摩擦活塞9靠弹性恢复，压缩空气开始供气使三者产生间隙，力矩电机3带动直驱主轴头14旋转。
本发明是这样工作的，直驱主轴头14在摆头箱4的中间，右侧为力矩电机3的驱动装置，左侧为锁紧装置，力矩电机3驱动带动推力/向心轴承2、右连接盘1 及直驱主轴头14 沿电机轴旋转运动。当直驱主轴头14需固定在一定角度时，数控系统发出直驱主轴头14定位相位和锁紧指令，直驱主轴头14的定位相位由力矩电机3连接的编码器反馈校正确定，力矩电机3停止旋转驱动，这时的直驱主轴头14处于“浮动”状态，油缸盖8上进气口A6压缩空气停止进气，油缸盖8上进油口B7开始进压力油，压力油作用在变形摩擦活塞9凹槽处使其上部产生变形轴向移动，这时压力油压迫变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5压在一起靠摩擦使直驱主轴头14锁紧，实现直驱主轴头定位锁紧状态，进行主轴定相位加工；当直驱主轴头14需摆动旋转时，数控系统发出直驱主轴头14定位锁紧脱离指令，油缸盖8上进油口B7压力油停止供油，变形摩擦活塞9靠弹性恢复，油缸盖8上进气口A6开始供气，使变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5三者产生间隙，这时力矩电机3可带动直驱主轴头14旋转，实现主轴摆动功能，可进行主轴摆动加工。
当直驱主轴头14需固定在一定角度时，数控系统发出直驱主轴头定位相位和锁紧指令，直驱主轴头14的定位相位由力矩电机3连接的编码器反馈校正确定，力矩电机3停止旋转驱动，这时的直驱主轴头14处于“浮动”状态，油缸盖8上进气口A6压缩空气停止进气，油缸盖8上进油口B7开始进压力油，压力油作用在变形摩擦活塞9凹槽处使其上部产生变形轴向移动，这时压力油压迫变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5压在一起靠摩擦使直驱主轴头14锁紧，实现直驱主轴头定位锁紧状态，进行主轴定相位加工；当直驱主轴头14需摆动旋转时，数控系统发出直驱主轴头定位锁紧脱离指令，油缸盖8上进油口B7压力油停止供油，变形摩擦活塞9靠弹性恢复，油缸盖8上进气口A6开始供气，使变形摩擦活塞9、旋转摩擦环10及油缸体5三者产生间隙，这时力矩电机3可带动直驱主轴头14旋转，实现主轴摆动功能，可进行主轴摆动加工。
Claims (1)
1.一种五轴摆头主轴头的锁紧装置，其特征在于直驱主轴头（14）设置在摆头箱（4）中间，驱动装置力矩电机（3）设置在摆头箱（4）右侧；摆头箱（4）左侧为锁紧装置，左侧连接轴（11）连接直驱主轴头（14）及支撑轴承（12），连接轴（11）左端面连接旋转摩擦环（10），油缸体（5）通过螺栓与摆头箱（4）固定连接，油缸体（5）和摆头箱（4）之间设置调整垫（13），油缸体（5）右侧设置旋转摩擦环（10），旋转摩擦环（10）左侧设置变形摩擦活塞（9），变形摩擦活塞（9）左侧设置油缸盖（8）并通过螺栓固定在油缸体（5）上；油缸盖（8）上设置进油口（7）并与变形摩擦活塞（9）的油腔（15）连通，油缸盖（8）上进油口（7）的上方设置进气口（6）并通过气腔（16）与变形摩擦活塞（9）和旋转摩擦环（10）之间的微量间隙连通。
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