CN103506882A - 一种五轴摇摆头机构 - Google Patents

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Abstract

一种五轴摇摆头机构，包括5D主轴机头、过渡板电机主轴、过渡板固定环、主轴伺服电机、伺服电机安装架、主轴伺服电机固定板和主轴。伺服电机安装架由顶板和侧板组成并垂直；顶板顶面有阶梯通孔，上板底面为圆弧凹槽曲面；侧板有通孔，内径大于主轴伺服电机传动外径，通孔的中心线到圆弧凹槽曲面的距离大于通孔的中心线到主轴底部的最长距离。主轴伺服电机固定板设有通孔和阶梯通孔，阶梯通孔以通孔的轴向中心线为中心呈周向阵列排布。主轴过渡板固定环外型为环形法兰，内部直径大于过渡板电机最大外径，主轴过渡板固定环上有阶梯通孔，其中主轴过渡板固定环具有一定的厚度。本发明在工件一次装夹实现多方位加工，提高加工效率。

Description

一种五轴摇摆头机构
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其指一种五轴摇摆头机构。
背景技术
机床加工领域中，普通主轴因为其传动机构相对简单，因此只适用于普通的加工或者单面的加工。这样在普通主轴加工中，需要对工件进行多次装夹，来实现工件其他位置的加工。但是多次的加工的装夹会浪费大量的人力资源与加工时间，同时也有可能因为装夹的误差导致加工精度和尺寸达不到相应要求。因此，随着机电一体化的发展，为了降低加工的劳动强度，提高加工精度，一种只需一次装夹就可实现加工多个面的主轴机构，成为机床加工领域当中急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的机床主轴多次装夹才能实现多面加工的缺点，提供一种只需要一次装夹就能加工多面的五轴摇摆头机构。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种五轴摇摆头机构，包括5D主轴机头、过渡板电机、主轴过渡板固定环、主轴伺服电机、伺服电机安装架、主轴伺服电机固定板和主轴。所述伺服电机安装架由顶板和侧板组成，两块板相互垂直；顶板的顶面设有与过渡板电机底面螺纹孔相配的阶梯通孔，顶板底面开有光滑的圆弧凹槽曲面；侧板开有通孔，其内径大于主轴伺服电机的安装外径，通孔的中心线到圆弧凹槽曲面的距离大于通孔的中心线到主轴底部的最长距离。
所述的一种五轴摇摆头机构，主轴伺服电机固定板设有通孔和阶梯通孔，阶梯通孔以通孔的轴向中心线为中心呈周向阵列排布。
所述的一种五轴摇摆头机构，主轴过渡板固定环外型为环形法兰，内部直径大于过渡板电机的最大外径，主轴过渡板固定环上设有关于中心线均匀排列的阶梯通孔，其中主轴过渡板固定环具有一定的厚度。
本发明在采用了上述方案后，其最大的优点是过渡板电机可以带动伺服电机安装架进行水平方向旋转，主轴伺服电机可以带动伺服电机安装架或者主轴进行垂直方向旋转。水平方向和垂直方向的旋转运动相互配合，让加工主轴灵活多变，从而使主轴能轴在一次装夹工件的情况下，实现多方位的加工。避免普通机床因为多次装夹所造成劳动强度增高以及浪费加工时间，提高加工精度，节省人力资源以及成本。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的轴视图。
具体实施方式
下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明。
参见附图1和附图2所示，本实施例包括5D主轴机头1、过渡板电机2、主轴过渡板固定环3、主轴伺服电机4、伺服电机安装架5、主轴伺服电机固定板6和主轴7。所述伺服电机安装架5由顶板501和侧板502所组成，两块板是相互垂直并连为一体。顶板501的顶面501-1设有阶梯通孔501-2，该阶梯通孔501-2与安装在顶板501上的过渡板电机2底面201的螺纹孔相配，顶板501的底部为光滑的圆弧凹槽曲面501-3。所述伺服电机安装架5的侧板502上开有通孔502-1，且该通孔502-1的内径大于主轴伺服电机4的传动外径，在实际安装情况中，主轴伺服电机4的传动部位穿过侧板502的通孔502-1。所述的通孔502-1的中心线到圆弧凹槽曲面501-3的距离大于通孔502-1的中心线到主轴7底部701的最长距离，这样的结构能够在主轴7绕通孔502-1的中心线旋转时，圆弧凹槽曲面501-3不会对主轴7的底部701产生干涉。顶板501的下方，正对侧板502安装有主轴伺服电机固定板6，所述的主轴伺服电机固定板6开有通孔601，该通孔601的轴向中心线和侧板502通孔502-1轴向中心线重合，阶梯通孔602沿着通孔601边缘呈周向分布，与主轴伺服电机4传动方向底部的螺纹孔401相配。所述主轴伺服电机固定板6的长度和宽度尺寸和主轴7的侧面702一致，主轴伺服电机固定板6一面将主轴伺服电机4固定，另一面则与主轴7连接，并将主轴7固定。伺服电机安装架5的顶板501上方有主轴过渡板固定环3，该主轴过渡板固定环3设有与5D主轴机头1的螺纹孔相配的阶梯通孔301，主轴过渡板固定环3的厚度小于5D主轴机头1与顶板501的顶面501-1之间的距离，以保证伺服电机安装架5的正常水平旋转。在实际的工况中，过渡板电机2和伺服电机安装架5是固定相连，向所述5D主轴机头1输入特定的数字信号后，5D主轴机头1可以带动过渡板电机2进行水平方向旋转，从而实现伺服电机安装架5在水平方向上旋转一定的角度。主轴伺服电机4是通过主轴伺服电机固定板6与主轴7相互连接。向所述主轴伺服电机4输入特定的数字信号后，主轴伺服电机4带动电机固定板6与主轴7在垂直方向上进行旋转一定的角度。当5D主轴机头1和主轴伺服电机4共同作用，并配以机床传动结构的三维位置上的移动，可以实现主轴7对加工工件进行全方位的加工。采用上述的结构，可以只通过一次装夹就能使主轴7实现全方位加工工件，降低了工人的装夹劳动强度，节省加工时间和制造人力成本。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种五轴摇摆头机构，其特征在于：它包括5D主轴机头（1）、过渡板电机（2）、主轴过渡板固定环（3）、主轴伺服电机（4）、伺服电机安装架（5）、主轴伺服电机固定板（6）和主轴（7）；所述伺服电机安装架（5）由顶板（501）和侧板（502）组成，两块板相互垂直；顶板（501）的顶面（501-1）设有与过渡板电机（2）底面（201）螺纹孔相配的阶梯通孔（501-2），上板底面（501-3）为光滑的圆弧凹槽曲面（501-4）；侧板（502）开有通孔（502-1），其内径大于主轴伺服电机（4）的传动外径，通孔（502-1）的中心线到圆弧凹槽曲面（501-4）的距离大于通孔（502-1）的中心线到主轴（7）底部（701）的最长距离。
2.根据权利要求1所述的一种五轴摇摆头机构，其特征在于：所述主轴伺服电机固定板（6）设有通孔（601）和阶梯通孔（602），阶梯通孔（602）以通孔（601）的轴向中心线为中心呈周向阵列排布。
3.根据权利要求1所述的一种五轴摇摆头机构，其特征在于：所述主轴过渡板固定环（3）外型为环形法兰，内部直径大于过渡板电机（2）的最大外径，主轴过渡板固定环（3）上设有关于中心线均匀排列的阶梯通孔（301），其中主轴过渡板固定环（3）具有一定的厚度。
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