CN107378079A - 一种数控雕铣机床的通用摆轴装置 - Google Patents

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王斯葵
王联永
王海威
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C1/12—Milling machines not designed for particular work or special operations with spindle adjustable to different angles, e.g. either horizontal or vertical
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    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明公开了一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，包括Z向垭口滑板(1)、电主轴(2)、谐波减速机(3)、伺服电机(4)、转轴(5)。本发明采用的Z向垭口滑板的下部设有垭口，Z向垭口滑板的后面设有滚珠螺母和滚子导轨；电主轴经转轴可转动位于所述垭口内，谐波减速机固定于Z向垭口滑板的右侧面，伺服电机固定于谐波减速机的右侧面，谐波减速机的输出端与转轴连接，伺服电机的输出端与谐波减速机的输入端连接；应用时，将本装置替换安装在数控雕铣机床的Z向轴处，该数控雕铣机床便同时具有Y Z平面旋转的第四轴加工能力的技术方案，使中小企业既能满足加工需求，又能降低运行成本和避免闲置浪费，达到了降低综合成本的目的。

Description

一种数控雕铣机床的通用摆轴装置
技术领域
本发明涉及一种数控雕铣机床，具体是指装在数控雕铣机床的Z轴处，使数控雕铣机床同时具备第四轴旋转加工功能的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置。
背景技术
现有技术数控雕铣机床通常设有前后往复直线运动轴的X向轴、左右往复直线运动轴的Y向轴和上下往复直线运动轴的Z向轴，即XYZ三轴，因此，数控雕铣机床具备三维空间直线寻的雕铣切削加工功能；对于复杂工件的加工，仅有XYZ三轴直线运动寻的能力是不足的，还需要YZ平面旋转的第四轴和XY平面旋转的第五轴，而同时具有四轴或五轴加工能力的数控机床称为加工中心；对中小企业而言，加工中心的购置价格昂贵，加工运行成本高，且购置后闲置多利用率低，综合成本高，致使中小企业难以承受，取舍两难，因此，现有技术存在成本高的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由Z向垭口滑板、电主轴、谐波减速机、伺服电机、转轴构成的装置，其中，Z向垭口滑板的下部设有垭口，Z向垭口滑板的后面设有滚珠螺母和滚子导轨；转轴沿左右方向可转动穿在所述垭口的下部，电主轴与转轴固定连接，电主轴位于所述垭口内，谐波减速机固定于Z向垭口滑板的右侧面，伺服电机固定于谐波减速机的右侧面，谐波减速机的输出端与转轴连接，伺服电机的输出端与谐波减速机的输入端连接；
应用时，将本装置安装在数控雕铣机床的Z向轴处，即，将数控雕铣机床原配的Z向滑板及电主轴取下，将本装置替换上；工作时，数控，伺服电机经谐波减速机、转轴带动电主轴在垭口内作Y Z平面旋转摆动进行寻的，电主轴夹持刃具进行切削，使该数控雕铣机床同时具有Y Z平面旋转的第四轴加工能力的技术方案，提供一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，旨在使中小企业在加工复杂工件时，既能满足加工需求，又能降低加工运行成本和避免闲置浪费，达到降低综合成本的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，包括Z向垭口滑板、电主轴、谐波减速机、伺服电机、转轴，其中：所述的Z向垭口滑板为矩形铸铁质构件，Z向垭口滑板的下面中心设有上部呈梯形、下部呈矩形的缺口称为垭口，Z向垭口滑板的后面中心设有上下方向的矩形通槽称为避空槽，所述避空槽的上部槽底设有滚珠螺母，所述滚珠螺母为配套滚珠丝杠副的螺母；所述避空槽的左右两边设有两条与所述避空槽平行的滚子导轨，所述滚子导轨为配套滚子导轨副的导轨；
所述的电主轴为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，电主轴的输出端设有夹持刃具的夹头；
所述的谐波减速机为由内齿刚轮、柔轮和波发生器构成的减速旋转传动元件；
所述的伺服电机为交流同步伺服电机；
所述的转轴为主视呈十字形的钢质构件，转轴的中心为一个设有上下方向圆形通孔的柱管状的套筒，所述套筒的左右侧壁处分别设有两个同轴线、圆柱形的凸轴，所述凸轴的轴线与套筒内腔的轴线正交；
电主轴经所述套筒与转轴固定连接，转轴沿左右方向可转动穿在所述垭口的下部，电主轴位于所述垭口内，谐波减速机固定于Z向垭口滑板的右侧面，伺服电机固定于谐波减速机的右侧面，谐波减速机的输出端与转轴连接，伺服电机的输出端与谐波减速机的输入端连接。
说明：所述滚子导轨副为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；所述滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母滚动旋合构成，用于将旋转运动转换为直线往复运动的元件。
工作原理及有益效果
应用时，将本装置安装在数控雕铣机床的Z向轴处，即，将数控雕铣机床原配的Z向滑板及电主轴取下，将本装置替换上；工作时，数控，伺服电机经谐波减速机、转轴带动电主轴在垭口内作Y Z平面旋转往复摆动进行寻的，电主轴夹持刃具进行切削，使该数控雕铣机床因此而同时具有Y Z平面旋转的第四轴加工能力。
本装置结构简单，工作可靠，通用性强，易于与立柱式、龙门式数控雕铣机床进行标准化、规格化配套；使中小企业在加工复杂工件时，既能满足加工需求，又能降低运行费用和避免闲置浪费，降低了综合加工成本。
有益设计拓展
本装置可作为一种通用附件配套于数控雕铣机床，对于已经拥有若干台同类数控雕铣机床的中小加工企业，只需添置一台本装置进行共用，即可解决复杂工件的加工需求，因此本装置具有普适通用的推广意义。
上述，本发明采用由Z向垭口滑板、电主轴、谐波减速机、伺服电机、转轴构成的装置，其中，Z向垭口滑板的下部设有垭口，Z向垭口滑板的后面设有滚珠螺母和滚子导轨；转轴沿左右方向可转动穿在所述垭口的下部，电主轴与转轴固定连接，电主轴位于所述垭口内，谐波减速机固定于Z向垭口滑板的右侧面，伺服电机固定于谐波减速机的右侧面，谐波减速机的输出端与转轴连接，伺服电机的输出端与谐波减速机的输入端连接；
应用时，将本装置安装在数控雕铣机床的Z向轴处，即，将数控雕铣机床原配的Z向滑板及电主轴取下，将本装置替换上；工作时，数控，伺服电机经谐波减速机、转轴带动电主轴在垭口内作Y Z平面旋转摆动进行寻的，电主轴夹持刃具进行切削，使该数控雕铣机床同时具有Y Z平面旋转的第四轴加工能力的技术方案，克服了现有技术存在成本高的问题与不足，所提供的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，使中小企业在加工复杂工件时，既能满足加工需求，又能降低运行成本和避免闲置浪费，达到了降低综合成本的目的。
附图说明
图1是本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置的主视结构示意图；
图2是图1的左视剖视结构示意图；
图3是本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置的主视轴测示意图；
图4是本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置的后视结构示意图；
图5是本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置的后视轴测示意图；
图6是本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，应用于工作台移动式龙门数控雕铣机床01时态的原理示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：Z向垭口滑板1、垭口11、滚珠螺母12、滚子导轨13、避空槽14、电主轴2、谐波减速机3、伺服电机4、转轴5、工作台移动式龙门数控雕铣机床01。
具体实施方式
参阅图1～图6，本发明的一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，包括Z向垭口滑板1、电主轴2、谐波减速机3、伺服电机4、转轴5，其中：所述的Z向垭口滑板1为矩形铸铁质构件，Z向垭口滑板1的下面中心设有上部呈梯形、下部呈矩形的缺口称为垭口11，Z向垭口滑板1的后面中心设有上下方向的矩形通槽称为避空槽14，所述避空槽14的上部槽底设有滚珠螺母12，所述滚珠螺母12为配套滚珠丝杠副的螺母；所述避空槽14的左右两边设有两条与所述避空槽14平行的滚子导轨13，所述滚子导轨13为配套滚子导轨副的导轨；
所述的电主轴2为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，电主轴2的输出端设有夹持刃具的夹头；
所述的谐波减速机3为由内齿刚轮、柔轮和波发生器构成的减速旋转传动元件；
所述的伺服电机4为交流同步伺服电机；
所述的转轴5为主视呈十字形的钢质构件，转轴5的中心为一个设有上下方向圆形通孔的柱管状的套筒，所述套筒的左右侧壁处分别设有两个同轴线、圆柱形的凸轴，所述凸轴的轴线与套筒内腔的轴线正交；
电主轴2经所述套筒与转轴5固定连接，转轴5沿左右方向可转动穿在所述垭口11的下部，电主轴2位于所述垭口11内，谐波减速机3固定于Z向垭口滑板1的右侧面，伺服电机4固定于谐波减速机3的右侧面，谐波减速机3的输出端与转轴5连接，伺服电机4的输出端与谐波减速机3的输入端连接。
说明：所述滚子导轨副为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；所述滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母滚动旋合构成，用于将旋转运动转换为直线往复运动的元件。
工作原理及有益效果
应用时，将本装置安装在数控雕铣机床的Z向轴处，即，将数控雕铣机床原配的Z向滑板及电主轴取下，将本装置替换上；工作时，数控，伺服电机4经谐波减速机3、转轴5带动电主轴2在垭口11内作Y Z平面旋转往复摆动进行寻的，电主轴2夹持刃具进行切削，使该数控雕铣机床因此而同时具有Y Z平面旋转的第四轴加工能力。
本装置结构简单，工作可靠，通用性强，易于与立柱式、龙门式数控雕铣机床进行标准化、规格化配套；使中小企业在加工复杂工件时，既能满足加工需求，又能降低运行费用和避免闲置浪费，降低了综合加工成本。
有益设计拓展
本装置可作为一种通用附件配套于数控雕铣机床，对于已经拥有若干台同类数控雕铣机床的中小加工企业，只需添置一台本装置进行共用，即可解决复杂工件的加工需求，因此本装置具有普适通用的推广意义。

Claims (1)

1.一种数控雕铣机床的通用摆轴装置，包括Z向垭口滑板(1)、电主轴(2)、谐波减速机(3)、伺服电机(4)、转轴(5)，其特征在于：所述的Z向垭口滑板(1)为矩形铸铁质构件，Z向垭口滑板(1)的下面中心设有上部呈梯形、下部呈矩形的缺口称为垭口(11)，Z向垭口滑板(1)的后面中心设有上下方向的矩形通槽称为避空槽(14)，所述避空槽(14)的上部槽底设有滚珠螺母(12)，所述滚珠螺母(12)为配套滚珠丝杠副的螺母；所述避空槽(14)的左右两边设有两条与所述避空槽(14)平行的滚子导轨(13)，所述滚子导轨(13)为配套滚子导轨副的导轨；
所述的电主轴(2)为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，电主轴(2)的输出端设有夹持刃具的夹头；
所述的谐波减速机(3)为由内齿刚轮、柔轮和波发生器构成的减速旋转传动元件；
所述的伺服电机(4)为交流同步伺服电机；
所述的转轴(5)为主视呈十字形的钢质构件，转轴(5)的中心为一个设有上下方向圆形通孔的柱管状的套筒，所述套筒的左右侧壁处分别设有两个同轴线、圆柱形的凸轴，所述凸轴的轴线与套筒内腔的轴线正交；
电主轴(2)经所述套筒与转轴(5)固定连接，转轴(5)沿左右方向可转动穿在所述垭口(11)的下部，电主轴(2)位于所述垭口(11)内，谐波减速机(3)固定于Z向垭口滑板(1)的右侧面，伺服电机(4)固定于谐波减速机(3)的右侧面，谐波减速机(3)的输出端与转轴(5)连接，伺服电机(4)的输出端与谐波减速机(3)的输入端连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108580938A (zh) * 2018-06-07 2018-09-28 巨轮中德机器人智能制造有限公司 采用谐波减速器的精密b轴摆头
CN109332821A (zh) * 2018-11-28 2019-02-15 重庆机床(集团)有限责任公司 一种可复合在滚齿机上的铣棱装置

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