CN108747435A - 一种四轴振动刀头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四轴振动刀头，该四轴振动刀头，包括A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z轴升降机构和振动刀座；所述B轴转动机构包括一B轴安装竖板，在B轴安装竖板的一侧固定有一B轴安装座，在B轴安装座上通过轴承安装有一垂直于B轴安装竖板设置的B轴旋转轴，所述B轴旋转轴的第一端通过B轴驱动机构驱动旋转。该四轴振动刀头，通过A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z轴升降机构的配合，实现振动刀头的四轴运动，使振动刀头任意角度灵活运转，然后再配合工作台带动工件运动，满足各种曲面的立体工件加工，切割出具有复杂空间曲面的异形工件，操控性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种四轴振动刀头。
背景技术：
振动刀切割机在工作时，为了实现具有空间结构的工件的切割，就需要使振动刀头进行多方向上的运动，通过多方向上的运动合成使振动刀头能任意角度的灵活运转。然而现有的振动刀头结构较为简单，并不能满足具有各种曲面的立体工件加工。
发明内容
本发明提供了一种实现振动刀头任意角度灵活运转、满足各种曲面的立体工件加工的四轴振动刀头，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种四轴振动刀头，包括A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z 轴升降机构和振动刀座；所述B轴转动机构包括一B轴安装竖板，在B轴安装竖板的一侧固定有一B轴安装座，在B轴安装座上通过轴承安装有一垂直于B 轴安装竖板设置的B轴旋转轴，所述B轴旋转轴的第一端通过B轴驱动机构驱动旋转；
所述A轴转动机构包括与B轴旋转轴第二端固连的一A轴安装竖板，在A 轴安装竖板上通过一对轴承座水平安装有一垂直于B轴旋转轴4的A轴旋转轴，所述A轴旋转轴的第一端通过一A轴驱动机构驱动旋转；
所述Z轴升降机构包括固定套设于A轴旋转轴第二端上的一对Z轴安装耳板，两Z轴安装耳板与一Z轴安装座固连，在Z轴安装座上设有一Z轴滑座，所述Z轴滑座由Z轴升降机构驱动上下移动，在Z轴安装座上竖直开设有两滑道，所述Z轴滑座从两滑道分别伸出一连接端与一刀座套固连，振动刀座的下部通过轴承转动插设于刀座套内，所述振动刀座通过一C轴驱动机构驱动旋转。
所述B轴驱动机构包括设于B轴安装竖板另一侧的一B轴电机，B轴电机的输出轴水平穿过B轴安装竖板后固设有B轴电机同步带轮，在B轴旋转轴的第一端固设有B轴同步带轮，所述B轴电机同步带轮与B轴同步带轮通过一B轴同步带连接。
所述A轴驱动机构包括一A轴电机，A轴电机固定于设在A轴安装竖板顶部的一A轴电机安装座上，A轴电机的输出轴上固连有A轴电机同步带轮，在A轴旋转轴的第一端上固设有A轴同步带轮，所述A轴电机同步带轮与A轴同步带轮通过A轴同步带连接。
所述Z轴驱动机构包括设于Z轴安装座内侧的一Z轴螺杆，Z轴螺杆端部与设于Z轴安装座顶部的一Z轴电机的输出轴相连，所述Z轴滑座螺纹套设于Z 轴螺杆上，在贴近Z轴安装座的刀座套侧面竖直设有一滑轨，在Z轴安装座上设有与滑轨滑动配合的滑槽。
所述C轴驱动机构包括固设于刀座套顶部的一C轴电机，在振动刀座中部外侧固定套设有刀座同步带轮，在C轴电机输出轴上固定套设有C轴电机同步带轮，所述刀座同步带轮与C轴电机同步带轮通过C轴同步带相连。
本发明采用上述结构，具有以下优点：
该四轴振动刀头，通过A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z轴升降机构的配合，实现振动刀头的四轴运动，使振动刀头任意角度灵活运转，然后再配合工作台带动工件运动，满足各种曲面的立体工件加工，切割出具有复杂空间曲面的异形工件，操控性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明第一视角的立体结构示意图；
图3为本发明第二视角的立体结构示意图；
图4为图1的俯视结构示意图；
图5为本发明中B轴转动机构的结构示意图；
图6为本发明中A轴转动机构的结构示意图；
图7为本发明中Z轴驱动机构的结构示意图；
图8为本发明中C轴驱动机构的结构示意图；
图9为图3的局部结构示意图。
图中，1、振动刀座，2、B轴安装竖板，3、B轴安装座，4、B轴旋转轴，5、 A轴安装竖板，6、A轴旋转轴，7、Z轴安装耳板，8、Z轴安装座，9、Z轴滑座， 10、滑道，11、刀座套，12、B轴电机，13、B轴同步带，14、A轴电机，15、A 轴电机安装座，16、A轴同步带，17、Z轴螺杆，18、Z轴电机，19、滑轨，20、滑槽，21、C轴电机，22、C轴同步带。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
本发明所述A轴、B轴、C轴分别定义为绕X轴、Y轴、Z轴旋转的轴。
如图1-图9中所示，本实施例四轴振动刀头，包括A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z轴升降机构和振动刀座1；所述B轴转动机构包括一 B轴安装竖板2，在B轴安装竖板2的一侧固定有一B轴安装座3，在B轴安装座3上通过轴承安装有一垂直于B轴安装竖板2设置的B轴旋转轴4，所述B轴旋转轴4的第一端通过B轴驱动机构驱动旋转；所述振动刀座1设有旋转主轴，为现有振动刀切割机上的常用振动刀座，因此不再赘述。
所述A轴转动机构包括与B轴旋转轴4第二端固连的一A轴安装竖板5，在 A轴安装竖板5上通过一对轴承座水平安装有一垂直于B轴旋转轴4的A轴旋转轴6，所述A轴旋转轴6的第一端通过一A轴驱动机构驱动旋转；
所述Z轴升降机构包括固定套设于A轴旋转轴6第二端上的一对Z轴安装耳板7，所述Z轴安装耳板7与固定A轴旋转轴6的两轴承座交叉设置，两Z轴安装耳板7与一Z轴安装座8固连，在Z轴安装座8上设有一Z轴滑座9，所述 Z轴滑座9由Z轴升降机构驱动上下移动，在Z轴安装座8上竖直开设有两滑道 10，所述Z轴滑座9从两滑道10分别伸出一连接端与一刀座套11固连，振动刀座1的下部通过轴承转动插设于刀座套11内，所述振动刀座1通过一C轴驱动机构驱动旋转。
所述B轴驱动机构包括设于B轴安装竖板2另一侧的一B轴电机12，B轴电机12的输出轴水平穿过B轴安装竖板2后固设有B轴电机同步带轮，在B轴旋转轴4的第一端固设有B轴同步带轮，所述B轴电机同步带轮与B轴同步带轮通过一B轴同步带13连接。
所述A轴驱动机构包括一A轴电机14，A轴电机14固定于设在A轴安装竖板5顶部的一A轴电机安装座15上，A轴电机14的输出轴上固连有A轴电机同步带轮，在A轴旋转轴6的第一端上固设有A轴同步带轮，所述A轴电机同步带轮与A轴同步带轮通过A轴同步带16连接。
所述Z轴驱动机构包括设于Z轴安装座8内侧的一Z轴螺杆17，Z轴螺杆 17端部与设于Z轴安装座8顶部的一Z轴电机18的输出轴相连，所述Z轴滑座9螺纹套设于Z轴螺杆17上，在贴近Z轴安装座8的刀座套11侧面竖直设有一滑轨19，在Z轴安装座8上设有与滑轨19滑动配合的滑槽20。
所述C轴驱动机构包括固设于刀座套11顶部的一C轴电机21，在振动刀座 1中部外侧固定套设有刀座同步带轮，在C轴电机21输出轴上固定套设有C轴电机同步带轮，所述刀座同步带轮与C轴电机同步带轮通过C轴同步带22相连。
所述A轴电机、B轴电机、C轴电机、Z轴电机为交流伺服电机。
工作时，Z轴电机18为180度对称旋转，A轴电机14为90度对称旋转，B 轴电机12为90度对称旋转。
使用该四轴振动刀头时，通过程序控制A轴电机、B轴电机、C轴电机、Z 轴电机18转工作，具体的，B轴电机12将通过B轴同步带13带动B轴旋转轴 4产生B轴转动，B轴旋转轴4转动将带动安装A轴旋转轴6的A轴安装竖板5 转动；A轴电机14工作将带动A轴旋转轴6产生A轴转动，A轴旋转轴6转动将带动Z轴安装座8转动；Z轴安装座8上的Z轴滑座9在Z轴电机18的驱动下升降，将带动与Z轴滑座9相连的刀座套11升降，从而带动振动刀座1升降； C轴电机21转动将带动振动刀座1产生C轴转动。通过各个方向的运动合成，实现振动刀头的四轴运动，使振动刀头任意角度灵活运转，然后再配合工作台带动工件运动，满足各种曲面的立体工件加工，切割出具有复杂空间曲面的异形工件，操控性强。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.一种四轴振动刀头，其特征在于：包括A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、Z轴升降机构和振动刀座；所述B轴转动机构包括一B轴安装竖板，在B轴安装竖板的一侧固定有一B轴安装座，在B轴安装座上通过轴承安装有一垂直于B轴安装竖板设置的B轴旋转轴，所述B轴旋转轴的第一端通过B轴驱动机构驱动旋转；
所述A轴转动机构包括与B轴旋转轴第二端固连的一A轴安装竖板，在A轴安装竖板上通过一对轴承座水平安装有一垂直于B轴旋转轴4的A轴旋转轴，所述A轴旋转轴的第一端通过一A轴驱动机构驱动旋转；
所述Z轴升降机构包括固定套设于A轴旋转轴第二端上的一对Z轴安装耳板，两Z轴安装耳板与一Z轴安装座固连，在Z轴安装座上设有一Z轴滑座，所述Z轴滑座由Z轴升降机构驱动上下移动，在Z轴安装座上竖直开设有两滑道，所述Z轴滑座从两滑道分别伸出一连接端与一刀座套固连，振动刀座的下部通过轴承转动插设于刀座套内，所述振动刀座通过一C轴驱动机构驱动旋转。
2.根据权利要求1所述的一种四轴振动刀头，其特征在于：所述B轴驱动机构包括设于B轴安装竖板另一侧的一B轴电机，B轴电机的输出轴水平穿过B轴安装竖板后固设有B轴电机同步带轮，在B轴旋转轴的第一端固设有B轴同步带轮，所述B轴电机同步带轮与B轴同步带轮通过一B轴同步带连接。
3.根据权利要求1所述的一种四轴振动刀头，其特征在于：所述A轴驱动机构包括一A轴电机，A轴电机固定于设在A轴安装竖板顶部的一A轴电机安装座上，A轴电机的输出轴上固连有A轴电机同步带轮，在A轴旋转轴的第一端上固设有A轴同步带轮，所述A轴电机同步带轮与A轴同步带轮通过A轴同步带连接。
4.根据权利要求1所述的一种四轴振动刀头，其特征在于：所述Z轴驱动机构包括设于Z轴安装座内侧的一Z轴螺杆，Z轴螺杆端部与设于Z轴安装座顶部的一Z轴电机的输出轴相连，所述Z轴滑座螺纹套设于Z轴螺杆上，在贴近Z轴安装座的刀座套侧面竖直设有一滑轨，在Z轴安装座上设有与滑轨滑动配合的滑槽。
5.根据权利要求1所述的一种四轴振动刀头，其特征在于：所述C轴驱动机构包括固设于刀座套顶部的一C轴电机，在振动刀座中部外侧固定套设有刀座同步带轮，在C轴电机输出轴上固定套设有C轴电机同步带轮，所述刀座同步带轮与C轴电机同步带轮通过C轴同步带相连。
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