CN107127622A - 一种多轴动力头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多轴动力头，包括本体、驱动机构及齿轮变速机构，齿轮变速机构安装在本体上，齿轮变速机构包括主动齿轮机构和从动齿轮机构，主动齿轮机构包括主动轴及主动齿轮，从动齿轮机构包括从动轴及多个从动齿轮，多个从动齿轮交错分布在同一平面，从动齿轮依次啮合，主动齿轮与任一从动齿轮啮合，主动齿轮的端面与从动齿轮的端面位于同一平面，从动轴另一端固定有刀座，靠近刀座一端的从动轴还固定多个轴承，刀头安装在刀座处。该多轴动力头缩短了加工时间，提高了加工效率，且结构紧凑，减少了对空间的占用，主动齿轮的端面与从动齿轮的端面位于同一平面降低了齿轮与齿轮之间跳齿的概率，保证了工件的加工精度，避免加工材料的浪费。

Description

一种多轴动力头

技术领域

本发明涉及机械设备制造领域，具体涉及一种多轴动力头。

背景技术

动力头是能实现主运动和进给运动，并且有自动工件循环的动力部件，是比较简单的一个变速传动机构，形式多种多样，基本原理就是电机带动一个齿轮变速机构，可以实现镗削、铣削、钻削等功能。

动力头也称动力刀座，指的是安装在动力刀塔上、可由伺服电机驱动的刀座，这种刀座一般应用在车铣复合机上，也有少数可应用在带动力刀塔的加工中心上。伴随着加工件的日益复杂化，以及对加工精度等级和加工效率要求的提高，多轴向、高转速成为工具机必备的条件。

现有的动力头在使用过程中，由于其通常是伴随刀头高速旋转，在高速旋转过程中与加工工件进行直接接触操作，通常稳定性较差，导致经过加工的工件不符合要求，造成加工材料的浪费。

申请公布号为CN105642959A的中国发明专利，公开了一种多轴齿轮传动动力头，包括壳体、安装于壳体内的横向传动机构和纵向传动机构，所述横向传动机构包括横向电机、设于横向电机输出轴上的横向电机齿轮及与所述横向电机齿轮传动连接的横向输出机构，所述横向电机齿轮的转动轴的轴向与所述横向输出机构的输出轴的轴向相同，所述纵向传动机构包括纵向电机、设于纵向电机输出轴上的纵向电机齿轮及与所述纵向电机齿轮传动连接的纵向输出机构，所述纵向电机齿轮的转动轴的轴向与所述纵向输出机构的输出轴的轴向相同。通过安装在壳体内的横向传动机构和纵向传动机构来实现刀具的进给，其在一定程度上提高了该动力头的稳定性，但是由于在横向纵向上均设置齿轮传动机构，不同方向上实现进给，一方面其稳定性较单方向上进给来说仍然较低，另一方面导致该动力头结构复杂，检修困难，且导致供横向传动机构和纵向传动机构安装的壳体体积较大，占用空间多，不方便该动力头的配装。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种多轴动力头，该动力头一方面结构简单巧妙，方便操作人员的使用以及后期的检修与维护；该动力头另一方面通过将多个从动齿轮交错分布在同一平面上，缩短两边部从动齿轮之间的直线距离，可有效减小供齿轮安装的本体的体积，方便该动力头的安装。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种多轴动力头，包括本体、驱动机构及齿轮变速机构，所述齿轮变速机构安装在所述本体上，齿轮变速机构包括：

主动齿轮机构，所述主动齿轮机构包括主动轴及轴向固定且周向转动与所述主动轴传动连接的主动齿轮，所述主动齿轮为一个，所述主动齿轮与所述主动轴相适配；

从动齿轮机构，所述从动齿轮机构包括从动轴及轴向固定且周向转动套装在所述从动轴一端的从动齿轮，所述从动齿轮为多个，所述从动齿轮与所述从动轴相适配，多个从动齿轮交错分布在同一平面上，多个所述从动齿轮依次啮合；

所述主动齿轮与任一所述从动齿轮啮合配合，且主动齿轮的端面与从动齿轮的端面位于同一平面；

所述从动轴另一端固定有刀座，靠近所述刀座一端的从动轴上还固定套装有轴承，所述轴承为多个，刀头可拆卸安装在所述刀座处。

作为本发明的优选实施方式，所述从动齿轮为四个，包括第一齿轮，与所述第一齿轮啮合配合的第二齿轮，与所述第二齿轮啮合配合的第三齿轮及与所述第三齿轮啮合配合的第四齿轮，所述第一齿轮的中心与第三齿轮的中心位于同一直线上，所述第二齿轮的中心与第四齿轮的中心位于同一直线上，所述主动齿轮与所述第二齿轮啮合配合。

作为本发明的优选实施方式，还包括吹气机构，所述吹气机构包括固定安装在所述本体上的气管接头座及与所述气管接头座之间通过气管连接的气管接头，多根所述从动轴靠近所述刀座一端还分别安装有法兰盘，所述从动轴与所述法兰盘数量相适配，所述气管接头固定安装在所述法兰盘上。

作为本发明的优选实施方式，所述气管接头座上设有多个气管接口，所述气管接口与所述气管接头相适配。

作为本发明的优选实施方式，所述法兰盘与所述刀座之间均安装有护板，多块所述护板上分别设有气孔，多个所述气孔位于同一直线上。

作为本发明的优选实施方式，所述法兰盘上还设有供所述护板安装的安装台，所述安装台呈环状，所述护板套装在所述安装台外。

作为本发明的优选实施方式，还包括与外部油管连接的油嘴，所述油嘴的安装位与任一所述从动齿轮的安装位相对应。

作为本发明的优选实施方式，还包括托架，所述托架通过锁紧螺栓可拆卸安装在所述本体上。

作为本发明的优选实施方式，所述托架与所述本体连接处还设有密封圈。

作为本发明的优选实施方式，所述托架上还开设有密封槽，所述密封圈嵌设在所述密封槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的多轴动力头通过在本体上设置一个主动齿轮及多个从动齿轮的方式，实现了同时对不同工件或者对同一个工件不同位置的加工，缩短了加工时间，提高了加工效率。

2、本发明的多轴动力头通过将多个从动齿轮交错分布在同一平面上，缩短两边部从动齿轮之间的直线距离，使得该动力头结构紧凑，减少了对空间的占用。

3、本发明的多轴动力头通过主动齿轮与任一从动齿轮啮合配合，且主动齿轮的端面与从动齿轮的端面位于同一平面上，使得该动力头传动效果更好，结构更加稳定，降低了齿轮与齿轮之间跳齿的概率，保证了对工件的加工精度，避免加工材料的浪费。

附图说明

图1是本发明多轴动力头的结构示意图；

图2是本发明多轴动力头的结构示意图；

图3是本发明多轴动力头中本体的结构示意图；

图4是本发明多轴动力头中托架的结构示意图；

图5是本发明多轴动力头中本体内的结构示意图；

图6是本发明多轴动力头中本体内的结构示意图；

图7是本发明多轴动力头中法兰盘的结构示意图。

附图标记：1、本体；2、托架；21、密封槽；3、主动轴；31、主动齿轮；41、从动轴；411第一齿轮；421、第二齿轮；431、第三齿轮；441、第四齿轮；43、轴承；44、法兰盘；440、安装台；45、刀座；46、护板；461、气孔； 5、密封圈；6、油嘴；7、气管接头座；71、气管接口；8、气管接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例：如图1至图7可示，一种多轴动力头，主要是由本体1、驱动机构及齿轮变速机构组成的，驱动机构通常使用电机驱动，主要是因为电机驱动精度高，调速方便。齿轮变速机构固定安装在上述本体1上，齿轮变速机构主要是由主动齿轮机构和从动齿轮机构组成的。上述主动齿轮机构包括主动轴3及轴向固定且周向转动与上述主动轴3传动连接的主动齿轮31，上述主动齿轮31为一个，主动齿轮31与上述主动轴3相适配，即数量上相同。从动齿轮机构，上述从动齿轮机构包括从动轴41及轴向固定且周向转动套装在上述从动轴41一端的从动齿轮，为了实现多头同时工作，提高工作效率，缩短对工件的加工时间，上述从动齿轮为多个。

如图2或图5或图6所示，本实施例中从动齿轮的个数为四个，分别为第一齿轮411，与第一齿轮411啮合配合的第二齿轮421，与第二齿轮421啮合配合的第三齿轮431及与第三齿轮431啮合配合的第四齿轮441，上述从动齿轮与上述从动轴41相适配，即数量上相同。为了减少齿轮变速机构对空间的占用，缩小本体1的体积，如图5所示，多个从动齿轮交错分布在同一平面上，为了保证传动效果，第一齿轮411的中心与第三齿轮431的中心位于同一直线上，第二齿轮421的中心与第四齿轮441的中心位于同一直线上，上述主动齿轮31与任一上述从动齿轮啮合配合，本实施例中 ，一方面为了方便主动齿轮31的安装，另一方面为了保证主动齿轮31与各个从动齿轮之间的传动效果，主动齿轮31与第二齿轮421啮合配合，且主动齿轮31的端面与从动齿轮的端面位于同一平面，降低了跳齿的概率，保证了加工工件的精度。如图2所示，多个上述从动齿轮依次啮合配合，即主动齿轮31与第二齿轮421啮合，第二齿轮421与位于其左边的第一齿轮411啮合，第二齿轮421还与位于其右边的第三齿轮431啮合，第三齿轮431啮合配合于第四齿轮441。

为了方便刀头的安装，上述从动轴41另一端固定有刀座45。在使用过程中，由于刀头转速高，为了增强从动轴41和刀座45之间的结构强度，从动轴41和刀座45可以一体成型设置。制作安装时，可在刀座45外设置外螺纹，在刀头上设置内螺纹，使得刀头与刀座45之间通过螺纹连接的方式连接，也可在刀头上设置插销，在刀座45上设置插槽，通过嵌插的方式固定连接，刀头与刀座45之间可拆卸连接主要是便于对刀头的更换。

如图5所示，靠近上述刀座45一端的从动轴41上还固定套装有多个轴承43，本实施例中采用三个轴承43，本体1上还设有供轴承安装的轴承孔，套装在从动轴41上的轴承43的位置正好对应轴承孔，轴承43的主要功能是支撑从动轴41旋转，降低其在运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，多个轴承43的使用，能有效保证传动轴41的使用寿命，进而延长该动力头的使用寿命。为了方便制作安装，可依次将清洗并加入油脂的轴承43装入本体1上的轴承孔内。为了使轴承43更好的起到支撑作用，安装时，尽量使轴承43的端面与轴承孔的端面平行。

由于在动力头使用过程中会产生大量铁屑等物质，为了避免此类物质进入到本体1内部影响传动轴41或者刀头的使用，该动力头上还设有吹气机构，上述吹气机构包括固定安装在上述本体1上的气管接头座7及与上述气管接头座7之间通过气管连接的气管接头8，多根上述从动轴41靠近上述刀座45一端还分别安装有法兰盘44，上述从动轴41与上述法兰盘44数量相适配，气管接头8固定安装在上述法兰盘44上。与传统的动力头需要操作人员不定时的对铁屑等物质进行清扫，以保证动力头的正常使用相比，本发明中设置的吹气机构降低了操作人员的劳动强度，提高了动力头的工作效率。

如图1所示，由于本发明是多轴动力头，为了保证每一个动力头周围的工作环境，上述气管接头座7上设有多个气管接口71，上述气管接口71与上述气管接头8相适配，每一个气管接口71都连接一个气管接头8。上述法兰盘44与上述刀座45之间均安装有护板46，多块上述护板46上分别设有气孔461，安装使用时，为了保证吹气机构的使用效果，多个上述气孔461位于同一直线上。

如图7所示，为了方便护板46的安装，上述法兰盘44上还设有供上述护板46安装的安装台440，上述安装台440呈环状，上述护板46套装在上述安装台440外。

如图1所示，该多轴动力刀头中还包括与外部油管连接的油嘴6，上述油嘴6的安装位与任一上述从动齿轮的安装位相对应，使得润滑油可直接注入到从动齿轮和主动齿轮31的摩擦面内部润滑，改变主动齿轮31和从动齿轮之间摩擦力大的问题，且不需要操作人员定时对齿轮注油，降低了操作人员的劳动强度。

一方面为了避免杂质进入到齿轮影响齿轮工作，另一方面为了保护该动力头周遭的环境，避免润滑油滴落，该多轴动力刀头的本体1上还安装有托架2，托架2通过锁紧螺栓可拆卸安装在上述本体1上。为了进一步实现上述效果，上述托架2与上述本体1连接处还设有密封圈5。为了方便密封圈5的安装，上述托架2上还开设有密封槽21，上述密封圈5嵌设在上述密封槽21内。

工作时，首先通过驱动机构驱动主动齿轮31，然后通过主动齿轮31驱动其中任一个从动齿轮，再通过各从动齿轮之间的啮合配合方式来实现从动轴41的转动，进而带动固定设置在刀座45上的刀头转动，来实现镗削、铣削、钻削等功能，该多轴动力头结构简单，设计巧妙，稳定性高，占用空间小，有利于其在市场上的推广及应用。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种多轴动力头，包括本体（1）、驱动机构及齿轮变速机构，所述齿轮变速机构安装在所述本体（1）上，其特征在于：齿轮变速机构包括：

主动齿轮机构，所述主动齿轮机构包括主动轴（3）及轴向固定且周向转动与所述主动轴（3）传动连接的主动齿轮（31），所述主动齿轮（31）为一个，所述主动齿轮（31）与所述主动轴（3）相适配；

从动齿轮机构，所述从动齿轮机构包括从动轴（41）及轴向固定且周向转动套装在所述从动轴（41）一端的从动齿轮，所述从动齿轮为多个，所述从动齿轮与所述从动轴（41）相适配，多个从动齿轮交错分布在同一平面上，多个所述从动齿轮依次啮合；

所述主动齿轮（31）与任一所述从动齿轮啮合配合，且主动齿轮（31）的端面与从动齿轮的端面位于同一平面；

所述从动轴（41）另一端固定有刀座（45），靠近所述刀座（45）一端的从动轴（41）上还固定套装有轴承（43），所述轴承（43）为多个，刀头可拆卸安装在所述刀座（45）处。

2.根据权利要求1所述的多轴动力头，其特征在于：所述从动齿轮为四个，包括第一齿轮（411），与所述第一齿轮（411）啮合配合的第二齿轮（421），与所述第二齿轮（421）啮合配合的第三齿轮（431）及与所述第三齿轮（431）啮合配合的第四齿轮（441），所述第一齿轮（411）的中心与第三齿轮（431）的中心位于同一直线上，所述第二齿轮（421）的中心与第四齿轮（441）的中心位于同一直线上，所述主动齿轮（31）与所述第二齿轮（421）啮合配合。

3.根据权利要求1所述的多轴动力头，其特征在于：还包括吹气机构，所述吹气机构包括固定安装在所述本体（1）上的气管接头座（7）及与所述气管接头座（7）之间通过气管连接的气管接头（8），多根所述从动轴（41）靠近所述刀座（45）一端还分别安装有法兰盘（44），所述从动轴（41）与所述法兰盘（44）数量相适配，所述气管接头（8）固定安装在所述法兰盘（44）上。

4.根据权利要求3所述的多轴动力头，其特征在于：所述气管接头座（7）上设有多个气管接口（71），所述气管接口（71）与所述气管接头（8）相适配。

5.根据权利要求4所述的多轴动力头，其特征在于：所述法兰盘（44）与所述刀座（45）之间均安装有护板（46），多块所述护板（46）上分别设有气孔（461），多个所述气孔（461）位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的多轴动力头，其特征在于：所述法兰盘（44）上还设有供所述护板（46）安装的安装台（440），所述安装台（440）呈环状，所述护板（46）套装在所述安装台（440）外。

7.根据权利要求1所述的多轴动力头，其特征在于：还包括与外部油管连接的油嘴（6），所述油嘴（6）的安装位与任一所述从动齿轮的安装位相对应。

8.根据权利要求7所述的多轴动力头，其特征在于：还包括托架（2），所述托架（2）通过锁紧螺栓可拆卸安装在所述本体（1）上。

9.根据权利要求8所述的多轴动力头，其特征在于：所述托架（2）与所述本体（1）连接处还设有密封圈（5）。

10.根据权利要求9所述的多轴动力头，其特征在于：所述托架（2）上还开设有密封槽（21），所述密封圈（5）嵌设在所述密封槽（21）内。