CN104942354B - 一种自转公转机构及使用该机构的铣头和机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自转公转机构及使用该机构的铣头和机床。公转自转机构，包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转。本发明的机床包括公转自转机构，该机构仅仅需要带动回转件和输出轴旋转即可实现公转，不需要带动整个机构公转，降低了能耗。

Description

一种自转公转机构及使用该机构的铣头和机床
技术领域
本发明涉及一种自转公转机构及使用该机构的铣头和机床。
背景技术
在机械加工领域，一些大型工件具有较大的加工面积，这就需要工件和机床配合共同完成，需要加工刀具相对于工件中心的公转和刀具的自转才能完成，例如摇枕心盘面，如图1所示，摇枕心盘面的加工内容包括心盘底面2，由于心盘底面为面积较大的环面，而摇枕较重，无法实现自转，所以要求机床的主轴同时可以自转和公转，而普通的机床主轴仅能实现自转和轴向进给，所以需要通过加工中心来生产加工，生产成本过高。
公开号为CN2747004Y的中国专利“内孔加工机”公开了一种既可公转也可自转的镗头，该镗头包括圆筒形基座，基座上设有输入轴、与输入轴偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输入轴和输出轴通过分设于二者上的齿轮外啮合连接，输出轴可转动的套装于回转件的偏心孔中，回转件与圆筒形基座同轴设置且止转配合，基座上设有用于驱动基座自转的蜗轮蜗杆机构。该镗头通过输入轴带动输出轴自转，通过蜗轮蜗杆机构带动基座自转，基座带动回转件自转，回转件带动位于其偏心孔中的输出轴公转，通过公转和自转实现较大的加工面积，但是由于蜗轮蜗杆驱动整个基座旋转，整个自转机构支撑在基座中，导致公转的驱动力较大，需要选用功率较大的电机来驱动公转，能耗较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自转公转驱动机构，以解决现有技术中自转公转驱动机构由于需要驱动整个自转机构公转而导致能耗较大的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该机构的铣头和机床。
本发明的自转公转驱动机构采用以下技术方案：一种公转自转机构，包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转。
所述传动机构为齿轮传动机构。
所述齿轮传动机构包括齿轮和内齿圈。
所述公转驱动机构包括套装于回转件外表面的蜗轮，所述蜗轮轴线与所述回转件的转动轴线重合，且所述蜗轮与所述回转件止转配合，所述蜗轮啮合连接有蜗杆。
本发明的铣头采用以下技术方案：一种铣头，包括公转自转机构，公转自转机构包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转。
所述传动机构为齿轮传动机构。
所述齿轮传动机构包括齿轮和内齿圈。
所述公转驱动机构包括套装于回转件外表面的蜗轮，所述蜗轮轴线与所述回转件的转动轴线重合，且所述蜗轮与所述回转件止转配合，所述蜗轮啮合连接有蜗杆。
本发明的机床采用以下技术方案：一种机床，包括床身和设于床身上的铣头，铣头包括公转自转机构，公转自转机构包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转。
所述传动机构为齿轮传动机构。
所述齿轮传动机构包括齿轮和内齿圈。
所述公转驱动机构包括套装于回转件外表面的蜗轮，所述蜗轮轴线与所述回转件的转动轴线重合，且所述蜗轮与所述回转件止转配合，所述蜗轮啮合连接有蜗杆。
本发明的有益效果为：本发明的机床包括公转自转机构，通过齿轮和内齿圈的啮合连接，将输入轴的动力传递到输出轴实现自转，通过公转驱动机构驱动回转件自转，插装于回转件偏心孔中的输出轴实现公转，由于回转件可转动设于基座上，所以公转驱动机构仅仅需要带动回转件和插装于回转件中的输出轴旋转，不需要带动整个机构公转，驱动力较小，选用功率较小的电机即可，降低了能耗。
附图说明
图1是摇枕心盘面的加工工艺图；
图2是本发明的机床的一个实施例中的铣头的立体图，同时也是本发明的铣头的一个实施例的立体图；
图3是图2中的铣头的结构示意图。
具体实施方式
图1为摇枕心盘面的剖视图，从图中可以看出摇枕心盘面的加工内容包括外圆平面1、内圆锥面2、外圆柱面4和心盘底面3，其中外圆平面1和心盘底面3都是较大的环面。
机床的实施例如图2-图3所示，机床包括床身和设于床身上的铣头，如图3所示，铣头包括公转自转机构，公转自转机构包括基座，基座上设有轴线沿左右方向延伸的输入轴22、与输入轴22平行偏心设置的输出轴28和具有偏心孔的回转件27，本实施例中的回转件27为具有偏心孔的回转轴，输入轴22的左端与动力源连接，本实施例中的动力源为电机21，输入轴22和输出轴28之间设有传动机构，本实施例中的传动机构为齿轮23和内齿圈24，齿轮23设于输入轴22的右端，齿轮23与输入轴22同轴线设置，内齿圈24设于输出轴28的左端，内齿圈24与输出轴28同轴线设置，通过齿轮23和内齿圈24的啮合将动力从输入轴22传递到输出轴28，传动平稳且精度高，同时齿轮齿圈机构还可以起到减速作用。回转件27的偏心孔的偏心距与输入轴22和输出轴28的偏心距相同，回转件27可转动支承于基座上，输出轴28插装于回转件27的偏心孔中，输出轴28可转动的插装于回转件27的偏心孔中，回转件27连接有公转驱动机构，公转驱动机构用于驱动回转件27自转，回转件27的转动轴线与输入轴22的轴线重合，输出轴28绕回转件27的转动轴线公转，公转驱动机构用于驱动回转件27自转，其中回转件27的偏心孔的偏心距与输入轴22和输出轴28的偏心距相同，可以保证在回转件转动时，内齿圈24与齿轮23一直处于啮合状态。
本实施例中的公转驱动机构为蜗轮蜗杆机构，包括与回转件27同轴线设置的蜗轮26和与蜗轮26啮合的蜗杆25，蜗轮26套装在回转件27的外圆面且与回转件27止转配合，本实施例中是通过键连接来实现止转配合，保证蜗轮26能够带动回转件27转动，蜗杆25连接有公转电机，通过公转电机带动蜗轮26转动，蜗轮26带动回转件27转动，设置在回转件27偏心孔中的输出轴28绕回转件27的转动轴线公转，从而实现输出轴28的公转，由于回转件27和输出轴28之间可转动，所以输出轴28的转动不会影响蜗轮蜗杆的转动，自转和公转不会干涉，同时公转驱动机构仅仅需要驱动回转件和位于回转件偏心孔中的输出轴转动，不需要驱动整个机构公转，降低了能耗。
本实施例中的机床在使用时，通过电机21带动输入轴22转动，输入轴22带动设于其右侧的齿轮23自转，齿轮23通过啮合连接带动内齿圈24转动，内齿圈24带动与其同轴线设置的输出轴28转动，实现输出轴28的自转，蜗杆25带动蜗轮26转动，蜗轮26带动回转件27自转，由于输出轴28是套装在回转件27的偏心孔中，所以回转件27的自转带动输出轴28绕回转件的轴线公转，从而实现输出轴既可以公转又可以自转，只需要轴向进给运动就可以实现较大面积的环面加工，用普通机床就可以实现，降低了成本。同时，由于回转件27可转动支承于基座上，所以公转驱动机构驱动回转件转动，回转件带动输出轴公转，输入轴和给输入轴提供动力的电机不会跟着一块公转，降低了驱动力，降低了能耗，同时避免了由于整个自转机构公转而引起的机床振动和机床的偏载。
在机床的其它实施例中，还可对上述机床进行变形，所述传动机构还可以是链传动，两个链轮分设于输入轴和输出轴上，链轮上设有链条；所述传动机构还可以是两个分设于输入轴和输出轴上的外齿轮；所述回转件还可以是具有偏心孔的蜗轮，相应的公转驱动机构为与蜗轮啮合连接的蜗杆；所述回转件还可以是具有偏心孔的齿轮轴，相应的公转驱动机构为与齿轮轴的齿轮啮合连接的第二齿轮。
铣头的实施例如图2-图3所示，与实施例1中的铣头相同，此处不再赘述。
公转自转机构的实施例如图2-图3所示，与实施例1中的公转自转机构相同，此处不再赘述。

Claims (5)

1.一种自转公转机构，包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，其特征在于：所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转，所述传动机构为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括齿轮和内齿圈，公转驱动机构仅仅带动回转件和插装于回转件中的输出轴旋转。
2.根据权利要求1所述的自转公转机构，其特征在于：所述公转驱动机构包括套装于回转件外表面的蜗轮，所述蜗轮轴线与所述回转件的转动轴线重合，且所述蜗轮与所述回转件止转配合，所述蜗轮啮合连接有蜗杆。
3.一种铣头，包括自转公转机构，自转公转机构包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，其特征在于：所述输入轴和所述输出轴之间设有传动机构，所述回转件的偏心孔的偏心距与输入轴和输出轴的偏心距相等，所述回转件可转动的支承于所述基座上，所述回转件连接有用于驱动回转件自转的公转驱动机构，所述回转件的转动轴线与输入轴的轴线重合，所述输出轴绕所述回转件的转动轴线公转，所述传动机构为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括齿轮和内齿圈，公转驱动机构仅仅带动回转件和插装于回转件中的输出轴旋转。
4.根据权利要求3所述的铣头，其特征在于：所述公转驱动机构包括套装于回转件外表面的蜗轮，所述蜗轮轴线与所述回转件的转动轴线重合，且所述蜗轮与所述回转件止转配合，所述蜗轮啮合连接有蜗杆。
5.一种机床，包括床身和设于床身上的铣头，铣头包括自转公转机构，自转公转机构包括基座，基座上设有输入轴、与输入轴平行偏心设置的输出轴和具有偏心孔的回转件，输出轴可转动的插装于回转件的偏心孔中，其特征在于：所述自转公转机构为权利要求1或2所述的自转公转机构。
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