CN109692991A - 一种他驱式万能铣头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种他驱式万能铣头，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动。该控机床他驱式万能铣头有强劲的低速输出功率和万向加工的能力。

Description

一种他驱式万能铣头

技术领域

本发明属于数控机床领域，特别涉及一种他驱式万能铣头。

背景技术

现有技术中的数控铣头有自驱式，即采用主轴电机，直接驱动，可实现万向加工，但低速输出力矩小，不能用于大功率切削，如CYTEC公司的双摆动头铣头。还有他驱式铣头，能自动分度、立卧双主轴输出，如西班牙EMENA.S.L公司、日本日立公司、台湾日绅公司的五面体铣头，虽然低速输出力矩较大，但都是水平、垂直两根主轴同时转动，而且水平主轴只能90°分度，使用这种主轴的机床，只能加工水平和垂直平面，不能万向加工。数控机床上使用的主轴电机的不足之处，在于低速输出功率和扭矩小，低速加工，特别是粗加工重切削时，输出功率小，容易“憋车”，造成事故。

发明内容

针对上述现有技术得不足，本发明提供一种他驱式万能铣头，该控机床他驱式强力万能铣头具有强劲的低速输出功率，又具有万向加工的能力，广泛使用于龙门加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、工作台式镗铣床、落地式镗铣床等。

本发明的技术方案是：一种他驱式万能铣头，包括连接法兰，连接芯轴，芯轴圆锥齿轮，第一圆锥齿轮，第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮，第二圆锥齿轮，主轴圆锥齿轮，主轴部件，主轴松刀顶杆，蝶形弹簧，刀柄拉爪，主轴锥孔，同步带轮，轴，第一离合器，第二离合器，第一齿轮轴，第四齿轮，第二齿轮轴，齿圈，回转叉架，铣头底座，第一圆光栅尺，第二圆光栅尺，第五齿轮，第一轴套，半轴，伺服电机，同步带，第一编码器，第一螺钉、 第六齿轮，主轴套筒，第一进油孔，第二进油孔，第三进油孔，第四进油孔，轴承套，第一环槽，第二螺钉，第二轴套，锁紧套，第三环槽，第二编码器，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动；

所述第一圆光栅尺的定片固定在铣头底座前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架后部的内孔中并随回转叉架作回转运动；齿圈通过第六齿轮、第一编码器检测对分度位置，同时通过数控系统对回转叉架相对于铣头底座分度运动的闭环控制；

所述第五齿轮、半轴、主轴套筒固定在一起，伺服电机及其齿轮传动系统带动第五齿轮转动，带动主轴部件绕着半轴轴线相对于回转叉架作分度运动；

所述第二圆光栅尺的定片固定在回转叉架上，动片固定在第五齿轮上，第二编码器对位置进行检测同时通过数控系统实现对主轴部件相对于回转叉架分度运动的闭环控制；

所述第二轴套、轴承套、回转叉架、第一螺钉、第二螺钉、锁紧套固定在一起，第一进油孔、第二进油孔、第三进油孔、第三进油孔连通锁紧套上的第三环槽。

进一步地，所述第三环槽为5个。

进一步地，所述第一环槽为6个。

本发明的有益效果是：该他驱式万能铣头，对原有的铣头结构进行了改进，主轴动力由机床主轴提供，由于机床主轴一般都有完备的变速、减速机构，从而保证了铣头主轴（10）的低速输出功率；回转叉架（23）可以相对于铣头底座（24）并绕着连接芯轴（2）的轴线转动进行分度运动，并且通过第一圆光栅尺（25）、第一编码器（32）和数控系统进行闭环控制，达到分度运动的高精度；主轴部件（10）可以相对于回转叉架（23）在与连接芯轴垂直的平面内，绕着半轴（29）的轴线作分度运动，并且通过第二圆光栅尺（26）、第二编码器（48）和数控系统进行闭环控制，达到分度运动的高精度；回转叉架（23）相对于铣头底座（24）并绕着连接芯轴（2）轴线的转动与主轴部件（10）相对于回转叉架（23）在与连接芯轴垂直的平面内，绕着半轴（29）的轴线所作转动，形成了铣头主轴在垂直和水平两平面内的回转运动，即形成了万向加工的能力；利用高压油使材料变形对机构进行锁紧。高压油进入锁紧套（46）的多处第三环槽（47）内，在压力油的作用下，锁紧套（46）沿轴向产生伸长变形，将间隙（41）消除，从而将铣头底座（24）与回转叉架（23）锁紧在一起；高压油进入半轴（29）的多处第一环槽（43）内，在压力油的作用下，半轴（29）沿轴向产生伸长变形，将间隙（42）消除，从而将主轴套筒（35）与回转叉架（23）锁紧在一起。

附图说明

图1为本发明一种他驱式万能铣头外观结构示意图

图2为本发明一种他驱式万能铣头正面结构示意图

图3为本发明一种他驱式万能铣头C-C向剖面结构示意图

图4为本发明一种他驱式万能铣头A-A向剖面结构示意图

图5为本发明一种他驱式万能铣头侧后面三维结构示意图

图6为本发明一种他驱式万能铣头B-B向剖面结构示意图

图7为本发明一种他驱式万能铣头F-F向剖面结构示意图

附图标示：1为连接法兰，2为连接芯轴，3为芯轴圆锥齿轮，4为第一圆锥齿轮，5为第一齿轮，6为第二齿轮，7为第三齿轮，8为第二圆锥齿轮，9为主轴圆锥齿轮，10为主轴部件，11为主轴松刀顶杆，12为蝶形弹簧，13为刀柄拉爪，14为主轴锥孔，15为同步带轮，16为轴，17为第一离合器、18为第二离合器，19为第一齿轮轴，20为第四齿轮，21为第二齿轮轴，22为齿圈，23为回转叉架，24为铣头底座，25为第一圆光栅尺，26为第二圆光栅尺，27为第五齿轮，28为第一轴套，29为半轴，30为伺服电机，31为同步带，32为第一编码器，33为第一螺钉、34为第六齿轮，35为主轴套筒，36为第一进油孔，37为第二进油孔，38为第三进油孔，39为第四进油孔，40为轴承套，41为第一间隙，42为第二间隙，43为第一环槽，44为第二螺钉，45为第二轴套，46为锁紧套，47为第三环槽，48为第二编码器 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种他驱式万能铣头，包括连接法兰1，连接芯轴2，芯轴圆锥齿轮3，第一圆锥齿轮4，第一齿轮5，第二齿轮6，第三齿轮7，第二圆锥齿轮8，主轴圆锥齿轮9，主轴部件10，主轴松刀顶杆11，蝶形弹簧12，刀柄拉爪13，主轴锥孔14，同步带轮15，轴16，第一离合器17，第二离合器18，第一齿轮轴19，第四齿轮20，第二齿轮轴21，齿圈22，回转叉架23，铣头底座24，第一圆光栅尺25，第二圆光栅尺26，第五齿轮27，第一轴套28，半轴29，伺服电机30，同步带31， 第一编码器32，第一螺钉33、第六齿轮34，主轴套筒35，第一进油孔36，第二进油孔37，第三进油孔38，第四进油孔39，轴承套40，第一环槽43，第二螺钉44，第二轴套45，锁紧套46，第三环槽47，第二编码器48，其特征在于：所述铣头底座24的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰1、连接芯轴2和芯轴圆锥齿轮3；芯轴圆锥齿轮3通过第一圆锥齿轮4、第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第二圆锥齿轮8、主轴圆锥齿轮9，带动主轴部件10作回转运动；齿圈22与回转叉架23固定在一起，伺服电机30通过同步带31、同步带轮15、轴16、第一离合器17、第二离合器18、第一齿轮轴19、第四齿轮20、第二齿轮轴21带动齿圈22转动，所述回转叉架23带动主轴套筒35、主轴部件10作回转运动，回转叉架23相对于铣头底座24绕其中心孔轴线的分度运动；

所述第一圆光栅尺25的定片固定在铣头底座24前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架23后部的内孔中并随回转叉架23作回转运动；齿圈22通过第六齿轮34、第一编码器32检测对分度位置，同时通过数控系统对回转叉架23相对于铣头底座24分度运动的闭环控制；

所述第五齿轮27、半轴29、主轴套筒35固定在一起，伺服电机30及其齿轮传动系统带动第五齿轮27转动，带动主轴部件绕着半轴29轴线相对于回转叉架23作分度运动；

所述第二圆光栅尺26的定片固定在回转叉架23上，动片固定在第五齿轮27上，第二编码器48对位置进行检测同时通过数控系统实现对主轴部件10相对于回转叉架23分度运动的闭环控制；

所述第二轴套45、轴承套40、回转叉架23、第一螺钉33、第二螺钉44、锁紧套46固定在一起，第一进油孔36、第二进油孔37、第三进油孔38、第三 进油孔39连通锁紧套46上的第三环槽47。

进一步地，所述第三环槽47为5个。

进一步地，所述第一环槽43为6个。

Claims (1)

1.一种他驱式万能铣头，包括连接法兰，连接芯轴，芯轴圆锥齿轮，第一圆锥齿轮，第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮，第二圆锥齿轮，主轴圆锥齿轮，主轴部件，主轴松刀顶杆，蝶形弹簧，刀柄拉爪，主轴锥孔，同步带轮，轴，第一离合器，第二离合器，第一齿轮轴，第四齿轮，第二齿轮轴，齿圈，回转叉架，铣头底座，第一圆光栅尺，第二圆光栅尺，第五齿轮，第一轴套，半轴，伺服电机，同步带，第一编码器，第一螺钉、第六齿轮，主轴套筒，第一进油孔，第二进油孔，第三进油孔，第四进油孔，轴承套，第一环槽，第二螺钉，第二轴套，锁紧套，第三环槽，第二编码器，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动； 所述第一圆光栅尺的定片固定在铣头底座前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架后部的内孔中并随回转叉架作回转运动；齿圈通过第六齿轮、第一编码器检测对分度位置，同时通过数控系统对回转叉架相对于铣头底座分度运动的闭环控制； 所述第五齿轮、半轴、主轴套筒固定在一起，伺服电机及其齿轮 传动系统带动第五齿轮转动，带动主轴部件绕着半轴轴线相对于回转叉架作分度运动； 所述第二圆光栅尺的定片固定在回转叉架上，动片固定在第五齿轮上，第二编码器对位置进行检测同时通过数控系统实现对主轴部件相对于回转叉架分度运动的闭环控制； 所述第二轴套、轴承套、回转叉架、第一螺钉、第二螺钉、锁紧套固定在一起，第一进油孔、第二进油孔、第三进油孔、第三进油孔连通锁紧套上的第三环槽，所述第三环槽为5个，所述第一环槽为6个。