CN103465105B - 自分度角度铣头 - Google Patents

Abstract

一种自分度角度铣头，包括分度体单元、松刀油缸单元、电主轴单元，所述分度体单元包括：可沿自身轴向旋转的分度体，其上端设有销钉、锥柄，其下端连接有过渡体；所述分度体的外周设有可相对所述分度体回转的角度头拉钉、拉板和回转板；所述分度体的外周还固定连接有角度头定位齿盘；松刀油缸单元包括：与过渡体连接的主轴体；固定在缸体座上的松刀缸体，缸体座固定在主轴体上；松刀缸体内设有松刀活塞和复位弹簧；电主轴单元包括：设置在所述主轴体内的主轴，主轴外周依次热装有转子衬套和转子；主轴体内装有定子冷却套，定子冷却套内热装有定子。本发明可实现C轴自动分度，从而实现主轴全方面多角度的高速加工，尤其适合有色金属类加工。

Description

自分度角度铣头

技术领域

本发明涉及机床部件技术领域，尤其是一种可自动旋转分度的数控角度铣头。

背景技术

目前，我国制造业产品的复杂程度越来越高，在加工大型模具的斜面时，一般的机床已经无法其实现全方位多角度的高速切削加工。因此，实有必要开发一种自分度角度铣头，以实现多角度高速度的铣削加工，满足大型模具加工的要求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于数控龙门加工中心的自分度角度铣头，该自分度角度铣头能够实现C向自动分度，从而实现主轴全方面多角度的高速加工，尤其适合有色金属类加工。

为了达到上述目的，本发明提供一种自分度角度铣头，其特征在于，包括分度体单元、松刀油缸单元、电主轴单元，其中：

所述分度体单元包括：可沿自身轴向旋转的分度体，其上端设有用以与滑枕固定连接的销钉、与滑枕可转动连接的锥柄，其下端固定连接有过渡体；所述分度体的外周设有可相对所述分度体回转的角度头拉钉、拉板和回转板，所述角度头拉钉和所述拉板固定连接，所述拉板和所述回转板固定连接；所述分度体的外周还固定连接有角度头定位齿盘；

所述松刀油缸单元包括：主轴体，其呈一倾斜角度与所述过渡体固定连接；松刀缸体，其固定在缸体座上，所述缸体座固定在所述主轴体上；所述松刀缸体内设有松刀活塞和复位弹簧；

所述电主轴单元包括：主轴，其沿自身轴向可转动地设置在所述主轴体内，所述主轴与所述锥柄通过传动机构相连接，所述主轴外周依次热装有转子衬套和转子，所述转子衬套和主轴通过键传递扭矩；定子冷却套，其装在所述主轴体内，定子冷却套内热装有定子；所述主轴通过轴承支撑在前轴承座和后轴承座上，所述前轴承座和所述后轴承座都固定在主轴体上。

较佳地，所述电主轴单元还包括拉刀装置，其可沿轴向运动地穿设在所述主轴内，所述松刀活塞上设有与所述拉刀装置同轴的活塞杆，所述拉刀装置的后端与所述活塞杆的前端相抵紧。

更佳地，所述活塞杆贯穿所述松刀活塞和所述松刀缸盖并在超出所述松刀缸盖的部分上设有发信环，所述松刀活塞上对应所述发信环设有检测开关。

在一具体实施例中，所述松刀缸体和所述缸体座之间还设有卸荷弹簧。所述卸荷弹簧可以使松刀时主轴体避免承受较大的外力。

较佳地，所述销钉通过下法兰盘固定在所述分度体上，所述下法兰盘上固定连接有上法兰盘，所述上法兰盘上设有定位孔；所述锥柄具有台阶面，所述台阶面上固定设有与所述定位孔相配合的定位销，所述锥柄和所述分度体之间设有压缩弹簧。当自分度角度铣头和滑枕脱开时，压缩弹簧可将锥柄顶起，从而使定位销与上法兰盘的定位孔配合，避免锥柄转动。

较佳地，所述前轴承座上装有密封环和前法兰。

较佳地，所述拉板和所述分度体之间设有贴塑导轨板，所述回转板和所述分度体之间设有贴塑导轨板。所述拉板和所述回转板可相对所述分度体转动。

较佳地，所述分度体的上端设有电气接头和流体接头，所述电气接头与所述定子的线圈电气连接，所述流体接头与所述松到缸体内的油腔相连通。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明的自分度角度铣头通过滑枕分度轴的带动，可沿C向实现进行1°、2°、2.5°或5°一分位进行±180°自动旋转分度，主轴通过电主轴带动可实现15000r/min的回转，从而实现主轴全方位多角度的高速加工；自分度角度铣头上带有松刀油缸，可实现自动松拉刀；松刀缸体上带有卸荷弹簧，使得松刀时主轴体避免承受较大的外力。本发明自分度角度铣头可实现自动更换附件头，省时省力。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

附图中：1-拉钉，2-销钉，3-锥柄，4-分度体，5-角度头拉钉，6-滑枕齿盘，7-分度头齿盘，8-贴塑导轨板，9-拉板，10-回转板，11-过渡体，12-轴承环套，13-密封环，14-前法兰，15-发信环，16-松刀缸盖，17-松刀活塞，18-复位弹簧，19-松刀缸体，20-缸体座，21-卸荷弹簧，22-后轴承座，23-穿线盘，24-定子冷却套，25-定子，26-转子，27-拉刀装置，28-主轴体，29-转子衬套，30-主轴，31-前轴承座，32-电气接头，33-电气接头，34-流体接头，35-流体接头，201-上法兰盘，202-下法兰盘，203-定位销，204-压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

请参阅图1及图2，一种自分度角度铣头，包括分度体单元、松刀油缸单元、电主轴单元三个单元。

分度体单元包括：可沿自身轴向旋转的分度体4，其上端设有用以与滑枕固定连接的销钉2、与滑枕可转动连接的锥柄3，其下端固定连接有过渡体11；分度体4的外周设有可相对分度体4回转的角度头拉钉5、拉板9和回转板10，角度头拉钉5和拉板9固定连接，拉板9和回转板10固定连接；所述分度体4的外周还固定连接有角度头定位齿盘7。拉板9和分度体4之间设有贴塑导轨板8，回转板10和分度体4之间设有贴塑导轨板8。

松刀油缸单元包括：主轴体28，其呈一倾斜角度与过渡体11固定连接；松刀缸体19，其固定在缸体座20上，缸体座20固定在主轴体28上；松刀缸体19内设有松刀活塞17和复位弹簧18。

电主轴单元包括：主轴30，其沿自身轴向可转动地设置在所述主轴体28内，主轴30外周依次热装有转子衬套29和转子26，转子衬套29和主轴30通过键传递扭矩；定子冷却套24，其装在所述主轴体28内，定子冷却套24内热装有定子25；所述主轴30通过轴承支撑在前轴承座31和后轴承座22上，所述前轴承座31和所述后轴承座22都固定在主轴体28上。所述前轴承座14上装有密封环13和前法兰14。

所述电主轴单元还包括拉刀装置27，其可沿轴向运动地穿设在所述主轴30内，所述松刀活塞17上设有与所述拉刀装置27同轴的活塞杆，所述拉刀装置27的后端与所述活塞杆的前端相抵紧。所述活塞杆贯穿所述松刀活塞17和所述松刀缸盖16并在超出所述松刀缸盖16的部分上设有发信环15，所述松刀活塞17上对应所述发信环15设有检测开关（图中未示）。检测开关检测到发信环15后发送信号给液压系统，液压系统根据检测开关的信号控制油压，使松刀活塞17向前运动，活塞杆推动拉刀装置27松刀，此时复位弹簧18和拉刀装置27内部的弹簧被压缩。拉刀时，松刀缸体19内泄压，松刀活塞17在复位弹簧18的弹力作用下向后退回。拉刀装置27在内部压缩弹簧的作用下向后运动拉紧刀具。

所述松刀缸体19和所述缸体座20之间还设有卸荷弹簧21。卸荷弹簧21可以使松刀时主轴体28避免承受较大的外力。

本实施例中，复位弹簧18和卸荷弹簧21均为蝶形弹簧。

所述销钉2通过下法兰盘202固定在分度体4上，下法兰盘202上固定连接有上法兰盘201，上法兰盘201上设有定位孔；锥柄3具有台阶面，所述台阶面上固定设有与所述定位孔相配合的定位销203，锥柄3和分度体4之间设有压缩弹簧204。当自分度角度铣头和滑枕脱开时，压缩弹簧204可将锥柄3顶起，从而使定位销与上法兰盘201的定位孔配合，避免锥柄3转动。

分度体4的上端设有电气接头32和流体接头34，电气接头32与定子25的线圈电气连接，流体接头34与松刀缸体19内的油腔相连通。

分度时，滑枕附件头拉紧油缸松开拉钉5，角度头定位齿盘7和滑枕齿盘6脱开；此时，滑枕分度轴带动角铣头两个销钉2转动，销钉2和分度体4固联，销钉2通过分度体4和过渡体11带动主轴单元绕C轴分度。此时，拉钉5仍然插入在滑枕的拉爪内和滑枕相对静止，拉钉5和拉板9固定连接，拉板9和回转板10通过螺钉连接，拉板9和回转板10与分度体4之间有贴塑导轨板8，可以相互转动。

主轴30回转时，定子25的线圈通电，电源来自电气接头32，是自分度角度铣头和滑枕结合时从滑枕输入。转子25带动转子衬套29回转，转子衬套29和主轴30热装在一起，并通过键传递扭矩，从而实现主轴高速回转；主轴前轴承采用陶瓷球轴承，后轴承采用圆柱滚子轴承，主轴前、后轴承以及定子25均采用恒温冷却装置，避免轴承过度发热。

松刀缸体19内的压力油来自流体接头34，是自分度角度铣头和滑枕结合时通过滑枕输入，压力油推动松刀活塞17压缩主轴30内的复位弹簧18进行松刀，同时卸荷弹簧21也进行压缩，部分抵消作用在主轴体28上的松刀力。拉刀时复位弹簧18使松刀活塞17复位，拉刀装置27内部的弹簧使拉刀装置向后运动拉紧刀具。

Claims (8)

1.一种自分度角度铣头，其特征在于，包括分度体单元、松刀油缸单元、电主轴单元，其中：

所述分度体单元包括：可沿自身轴向旋转的分度体（4），其上端设有用以与滑枕固定连接的销钉（2）、与滑枕可转动连接的锥柄（3），其下端固定连接有过渡体（11）；所述分度体（4）的外周设有可相对所述分度体（4）回转的角度头拉钉（5）、拉板（9）和回转板（10），所述角度头拉钉（5）和所述拉板（9）固定连接，所述拉板（9）和所述回转板（10）固定连接；所述分度体（4）的外周还固定连接有角度头定位齿盘（7）；

   所述松刀油缸单元包括：主轴体（28），其呈一倾斜角度与所述过渡体（11）固定连接；松刀缸体（19），其固定在缸体座（20）上，所述缸体座（20）固定在所述主轴体（28）上；所述松刀缸体（19）内设有松刀活塞（17）和复位弹簧（18）；

   所述电主轴单元包括：主轴（30），其沿自身轴向可转动地设置在所述主轴体（28）内，所述主轴（30）外周依次热装有转子衬套（29）和转子（26），所述转子衬套（29）和主轴（30）通过键传递扭矩；定子冷却套（24），其装在所述主轴体（28）内，定子冷却套（24）内热装有定子（25）；所述主轴（30）通过轴承支撑在前轴承座（31）和后轴承座（22）上，所述前轴承座（31）和所述后轴承座（22）都固定在主轴体（28）上。

2.根据权利要求1所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述电主轴单元还包括拉刀装置（27），其可沿轴向运动地穿设在所述主轴（30）内，所述松刀活塞（17）上设有与所述拉刀装置（27）同轴的活塞杆，所述拉刀装置（27）的后端与所述活塞杆的前端相抵紧。

3.根据权利要求2所述的自分度角度铣头，其特征在于：松刀缸盖（16）设置在所述松刀缸体（19）上，所述活塞杆贯穿所述松刀活塞（17）和所述松刀缸盖（16）并在超出所述松刀缸盖（16）的部分上设有发信环（15），所述松刀活塞（17）上对应所述发信环（15）设有检测开关。

4.根据权利要求3所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述松刀缸体（19）和所述缸体座（20）之间还设有卸荷弹簧（21）。

5.根据权利要求1所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述销钉（2）通过下法兰盘（202）固定在所述分度体（4）上，所述下法兰盘（202）上固定连接有上法兰盘（201），所述上法兰盘（201）上设有定位孔；所述锥柄（3）具有台阶面，所述台阶面上固定设有与所述定位孔相配合的定位销（203），所述锥柄（3）和所述分度体（4）之间设有压缩弹簧（204）。

6.根据权利要求1所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述前轴承座（31）上装有密封环（13）和前法兰（14）。

7.根据权利要求1所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述拉板（9）和所述分度体（4）之间设有贴塑导轨板（8），所述回转板（10）和所述分度体（4）之间设有贴塑导轨板（8）。

8.根据权利要求1所述的自分度角度铣头，其特征在于：所述分度体（4）的上端设有电气接头（32）和流体接头（34），所述电气接头（32）与所述定子（25）的线圈电气连接，所述流体接头（34）与所述松刀缸体（19）内的油腔相连通。