CN110561165A - 一种用于金属切削机床ab摆头的双驱结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，解决现有技术存在的传动效率低，摆动速度慢，传动机构磨损严重，磨损后的调整过程繁琐，影响生产效率的问题。包括由连接座主体构成的固定连接座，其特征在于：固定连接座的前侧设置有转动支撑座，转动支撑座通过B轴铰接孔与固定连接座的连接B轴转动连接，且转动支撑座后侧的上部与B轴双驱机构的输出端相连；转动支撑座的主轴箱转动槽内设置的主轴箱体，通过连接A轴与转动槽两侧壁上的A轴铰接孔转动连接；转动支撑座一侧设置的A轴双驱机构的输出端与主轴箱体侧部相连。其设计合理，结构紧凑，传动效率高，摆动速度快，可有效消除机构间隙、磨损小，驱动力大，能够确保生产效率。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种传动效率高，摆动速度快，能够有效消除机构间隙、磨损小，驱动力大，可确保生产效率的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构。
背景技术
目前，五轴金属切削机床的技术发展已经比较成熟，可实现五轴联动，以完成各种复杂平面、曲面零件的加工工作。并且，五轴金属切削机床的摆头是整个机床中较为重要的组成部分，零件的加工过程中，摆头的AB轴不断变化，驱动摆头在多个维度内往复的摆动，进而根据加工需要对零件进行切削。然而，现有的摆头内部驱动结构大多采用蜗轮蜗杆式的传动结构，这种传统的传动结构形式，虽然便于制造、配套方便，但是，传动效率低，AB摆头的摆动速度慢；同时，传动机构的磨损严重，磨损后的人工调整过程繁琐，影响生产效率。故有必要对现有技术的金属切削机床AB摆头的驱动结构进行改进。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种传动效率高，摆动速度快，能够有效消除机构间隙、磨损小，驱动力大，可确保生产效率的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构。
本发明所采用的技术方案是：该用于金属切削机床AB摆头的双驱结构包括与机床主体相连的固定连接座，其特征在于：所述固定连接座由连接座主体构成，连接座主体前侧的下部设置有连接B轴，连接座主体的上部设置有B轴双驱机构，B轴双驱机构通过B轴双驱安装箱体与连接座主体前侧的上部相连；所述固定连接座的前侧设置有转动支撑座，转动支撑座由支撑座主体构成，支撑座主体的前侧设置有主轴箱转动槽，主轴箱转动槽的两侧壁上分别设置有A轴铰接孔，支撑座主体后侧的下部设置有B轴铰接孔；转动支撑座通过B轴铰接孔与固定连接座的连接B轴转动连接，且转动支撑座后侧的上部与B轴双驱机构的输出端相连；所述转动支撑座的主轴箱转动槽内设置有主轴箱体，主轴箱体的上部设置有主轴驱动电机，主轴箱体的下部设置有连接A轴；所述主轴箱体通过连接A轴的两端部，分别与主轴箱转动槽两侧壁上的A轴铰接孔转动连接；同时，转动支撑座的一侧还设置有A轴双驱机构，A轴双驱机构通过A轴双驱安装孔与支撑座主体的侧壁相连，并且，A轴双驱机构伸入到主轴箱转动槽内侧的输出端与主轴箱体的侧部相连。
所述A轴双驱机构包括两个A轴双驱电机，各A轴双驱电机的输出端均与A轴双驱减速机相连，两个A轴双驱减速机的输出轴上分别设置的A轴驱动齿轮，经由A轴双驱安装孔伸入到转动支撑座的主轴箱转动槽内，且两个A轴驱动齿轮同时与所述主轴箱体侧部固定设置的A轴齿圈相啮合。以通过两组A轴双驱电机和A轴双驱减速机的驱动，来带动两个A轴驱动齿轮与A轴齿圈的同步啮合，驱使主轴箱体绕着连接A轴的轴线往复旋转。
所述B轴双驱机构包括两个B轴双驱电机，各B轴双驱电机的输出端均与B轴双驱减速机相连，两个B轴双驱减速机的输出轴上分别设置的B轴驱动齿轮伸入到B轴双驱安装箱体内，且两个B轴驱动齿轮同时与所述B轴双驱安装箱体下侧活动设置的B轴齿圈相啮合；同时，B轴齿圈与所述转动支撑座的支撑座主体后侧上部设置的齿圈连接部相连。以通过两组B轴双驱电机和B轴双驱减速机的驱动，来带动两个B轴驱动齿轮与B轴齿圈的同步啮合，进而驱使转动支撑座以及其主轴箱转动槽内的主轴箱体，一同绕着连接B轴的轴线往复转动。
所述固定连接座的B轴双驱安装箱体下侧的B轴齿圈的前方设置有防护罩，且B轴齿圈的两侧还分别设置有防护盖。以对B轴双驱安装箱体的内部以及B轴齿圈进行有效的防护，提升装置的使用寿命。
所述A轴双驱机构的两个输出端，分别通过偏心连接盘与转动支撑座侧壁上的A轴双驱安装孔相连；所述B轴双驱机构的两个输出端，也分别通过偏心连接盘与固定连接座前侧上部的B轴双驱安装箱体相连。以利用对偏心连接盘的调节，来相应地调整A轴双驱机构或B轴双驱机构的两个输出端的配合间隙，有效提升装置的运行可靠性。
所述偏心连接盘由连接盘体构成，连接盘体的一侧设置有便于连接定位的卡接凸台，连接盘体的中部则设置有用于双驱机构输出端穿过的驱动轴孔，且驱动轴孔的圆心与连接盘体的圆心不相重合；连接盘体的盘面上设置有若干组绕着连接盘体圆心、等夹角布置在同一个圆周上的回转调节通孔，同时，一圈回转调节通孔的内侧、连接盘体的盘面上，设置有若干组绕着驱动轴孔圆心、等夹角布置在另一个圆周上的连接螺孔。以通过连接螺孔将偏心连接盘与双驱机构相连，并利用回转调节通孔把偏心连接盘与转动支撑座和固定连接座可调节式相连。
本发明的有益效果：由于本发明采用由连接座主体构成的固定连接座，连接座主体前侧的下部设置有连接B轴，连接座主体的上部设置有B轴双驱机构；固定连接座的前侧设置有由支撑座主体构成的转动支撑座，支撑座主体前侧设置有主轴箱转动槽；转动支撑座通过B轴铰接孔与固定连接座的连接B轴转动连接，且转动支撑座后侧的上部与B轴双驱机构的输出端相连；转动支撑座的主轴箱转动槽内设置有主轴箱体，主轴箱体的上部设置有主轴驱动电机，主轴箱体通过连接A轴的两端部，分别与主轴箱转动槽两侧壁上的A轴铰接孔转动连接；转动支撑座一侧设置的A轴双驱机构通过A轴双驱安装孔与支撑座主体的侧壁相连，A轴双驱机构伸入到主轴箱转动槽内侧的输出端与主轴箱体侧部相连的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，传动效率高，摆动速度快，可有效消除机构间隙、磨损小，节省人工辅助调整的时间，驱动力大，能够确保生产效率。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是图1中的转动支撑座的一种结构示意图。
图3是图2的A向视图。
图4是图1中的固定连接座的一种结构示意图。
图5是图1中的A轴双驱机构的一种结构示意图。
图6是图5中的A轴齿圈部位的局部结构示意图。
图7是图1中的B轴双驱机构的一种结构示意图。
图8是图5和图7中的偏心连接盘的一种结构示意图。
图9是图8沿B-B线的剖视图。
图中序号说明：1固定连接座、2 B轴双驱机构、3转动支撑座、4 A轴双驱机构、5主轴箱体、6主轴驱动电机、7支撑座主体、8主轴箱转动槽、9 A轴铰接孔、10 A轴双驱安装孔、11齿圈连接部、12 B轴铰接孔、13连接座主体、14连接B轴、15 B轴齿圈、16 B轴双驱安装箱体、17防护罩、18防护盖、19 A轴双驱电机、20 A轴双驱减速机、21 A轴驱动齿轮、22 A轴齿圈、23偏心连接盘、24连接A轴、25润滑齿轮、26润滑油孔、27 B轴双驱电机、28 B轴双驱减速机、29 B轴驱动齿轮、30连接盘体、31回转调节通孔、32驱动轴孔、33连接螺孔、34卡接凸台。
具体实施方式
根据图1～9详细说明本发明的具体结构。该用于金属切削机床AB摆头的双驱结构包括与机床主体相连的固定连接座1，其中，固定连接座1由连接座主体13构成，连接座主体13前侧的下部，设置有纵向布置的连接B轴14。连接座主体13的上部设置有B轴双驱机构2，B轴双驱机构2包括两个并排布置的B轴双驱电机27，各B轴双驱电机27的输出端均与B轴双驱减速机28相连；两个B轴双驱减速机28的输出轴上分别设置有B轴驱动齿轮29。两个B轴驱动齿轮29均伸入到连接座主体13前侧上部的B轴双驱安装箱体16内；并且，两个B轴驱动齿轮29同时与B轴双驱安装箱体16下侧开口处、活动设置的弧形B轴齿圈15相啮合。
同B轴双驱机构2的两个B轴驱动齿轮29相啮合的弧形B轴齿圈15，与转动支撑座3的支撑座主体7后侧上部设置的齿圈连接部11相连，进而通过两组B轴双驱电机27和B轴双驱减速机28的配合驱动，来带动两个B轴驱动齿轮29与B轴齿圈15的同步啮合，以驱使转动支撑座3以及其主轴箱转动槽8内的主轴箱体5，一同绕着连接B轴14的轴线往复转动。为了提升装置的使用寿命，固定连接座1的B轴双驱安装箱体16下侧的B轴齿圈15的前方设置有防护罩17；同时，B轴齿圈15的两侧还分别设置有防护盖18，以对B轴双驱安装箱体16的内部以及B轴齿圈15进行有效的防护。
B轴双驱机构2的两个B轴双驱减速机28的驱动输出端，分别通过偏心连接盘23与固定连接座1前侧上部的B轴双驱安装箱体16相连。偏心连接盘23由连接盘体30构成，连接盘体30的一侧设置有便于连接定位的卡接凸台34，连接盘体30的中部则设置有用于两个B轴双驱减速机28的输出端穿过的驱动轴孔32，且驱动轴孔32的圆心与连接盘体30的圆心不相重合。连接盘体30的盘面上设置有若干组绕着连接盘体30圆心、等夹角布置在同一个圆周上的回转调节通孔31；同时，一圈回转调节通孔31的内侧、连接盘体30的盘面上，设置有若干组绕着驱动轴孔32圆心、等夹角布置在另外一个圆周上的连接螺孔33。进而通过连接螺孔33将偏心连接盘23与B轴双驱机构2的B轴双驱减速机28相连，并利用回转调节通孔31把偏心连接盘23与固定连接座1的B轴双驱安装箱体16可调节式连接。从而，利用对偏心连接盘23的调节，来相应地调整B轴双驱机构2的两个B轴驱动齿轮29与B轴齿圈15的啮合间隙，有效提升装置的运行可靠性。
固定连接座1的前侧设置有转动支撑座3，转动支撑座3由支撑座主体7构成，支撑座主体7的前侧设置有主轴箱转动槽8，主轴箱转动槽8的两侧壁上分别设置有A轴铰接孔9；支撑座主体7后侧的下部，则设置有B轴铰接孔12。转动支撑座3通过B轴铰接孔12内设置的转动轴承、与固定连接座1的连接B轴14转动连接，且转动支撑座3后侧上部的齿圈连接部11，与B轴双驱机构2输出端的B轴齿圈15相连。转动支撑座3的主轴箱转动槽8内还转动设置有主轴箱体5，主轴箱体5的上部设置有主轴驱动电机6，主轴箱体5的下部设置有横向布置的连接A轴24。
主轴箱体5通过连接A轴24的两端部，分别与转动支撑座3主轴箱转动槽8两侧壁上的A轴铰接孔9转动连接。同时，转动支撑座3的一侧还设置有A轴双驱机构4，A轴双驱机构4包括两个并排布置的A轴双驱电机19，各A轴双驱电机19的输出端均与A轴双驱减速机20相连，两个A轴双驱减速机20的输出轴上分别设置的A轴驱动齿轮21，经由A轴双驱安装孔10伸入到转动支撑座3的主轴箱转动槽8内；且两个A轴驱动齿轮21同时与主轴箱体5侧部固定设置的弧形A轴齿圈22相啮合。出于充分润滑驱动齿轮和齿圈、利于平稳传动的目的，A轴齿圈22和B轴齿圈15上分别设置有润滑齿轮25（例如：可采用毛毡润滑齿轮25），润滑齿轮25的中空转轴的侧壁上设置有润滑油孔26。根据具体的使用需要，主轴箱体5的连接A轴24上，设置有能够测量A轴位置、并将数据反馈给数控系统的A轴编码器；固定连接座1的连接B轴14上，设置有B轴编码器。
A轴双驱机构4的两个A轴双驱减速机20的驱动输出端，分别通过偏心连接盘23与转动支撑座3侧壁上的A轴双驱安装孔10相连，即：通过连接螺孔33将偏心连接盘23与A轴双驱机构4的A轴双驱减速机20相连，并利用回转调节通孔31把偏心连接盘23与转动支撑座3的A轴双驱安装孔10可调节式相连；以利用对偏心连接盘23的调节，来相应地调整A轴双驱机构4的两个A轴驱动齿轮21与A轴齿圈22的啮合间隙。从而，通过两组A轴双驱电机19和A轴双驱减速机20的配合驱动，来带动两个A轴驱动齿轮21与A轴齿圈22的同步啮合，驱使主轴箱体5绕着连接A轴24的轴线、在转动支撑座3的主轴箱转动槽8内往复旋转。
该用于金属切削机床AB摆头的双驱结构使用时，首先，通过固定连接座1将整个AB摆头双驱结构与机床主体相连，并且，将带有主轴驱动电机6的主轴箱体5转动设置在转动支撑座3的主轴箱转动槽8内。在零件的加工过程中，通过两组A轴双驱电机19和A轴双驱减速机20的配合驱动，来带动两个A轴驱动齿轮21与A轴齿圈22的同步啮合，驱使主轴箱体5绕着连接A轴24的轴线、在转动支撑座3的主轴箱转动槽8内往复旋转。同时，利用两组B轴双驱电机27和B轴双驱减速机28的配合驱动，来带动两个B轴驱动齿轮29与B轴齿圈15的同步啮合，以驱使转动支撑座3以及其主轴箱转动槽8内的主轴箱体5，一同绕着连接B轴14的轴线往复转动。进而，通过摆头A、B轴的不断变化，驱动摆头在多个维度内往复的摆动，以根据加工需要对零件进行切削。
Claims (6)
1.一种用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，包括与机床主体相连的固定连接座（1），其特征在于：所述固定连接座（1）由连接座主体（13）构成，连接座主体（13）前侧的下部设置有连接B轴（14），连接座主体（13）的上部设置有B轴双驱机构（2），B轴双驱机构（2）通过B轴双驱安装箱体（16）与连接座主体（13）前侧的上部相连；所述固定连接座（1）的前侧设置有转动支撑座（3），转动支撑座（3）由支撑座主体（7）构成，支撑座主体（7）的前侧设置有主轴箱转动槽（8），主轴箱转动槽（8）的两侧壁上分别设置有A轴铰接孔（9），支撑座主体（7）后侧的下部设置有B轴铰接孔（12）；转动支撑座（3）通过B轴铰接孔（12）与固定连接座（1）的连接B轴（14）转动连接，且转动支撑座（3）后侧的上部与B轴双驱机构（2）的输出端相连；所述转动支撑座（3）的主轴箱转动槽（8）内设置有主轴箱体（5），主轴箱体（5）的上部设置有主轴驱动电机（6），主轴箱体（5）的下部设置有连接A轴（24）；所述主轴箱体（5）通过连接A轴（24）的两端部，分别与主轴箱转动槽（8）两侧壁上的A轴铰接孔（9）转动连接；同时，转动支撑座（3）的一侧还设置有A轴双驱机构（4），A轴双驱机构（4）通过A轴双驱安装孔（10）与支撑座主体（7）的侧壁相连，并且，A轴双驱机构（4）伸入到主轴箱转动槽（8）内侧的输出端与主轴箱体（5）的侧部相连。
2.根据权利要求1所述的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，其特征在于：所述A轴双驱机构（4）包括两个A轴双驱电机（19），各A轴双驱电机（19）的输出端均与A轴双驱减速机（20）相连，两个A轴双驱减速机（20）的输出轴上分别设置的A轴驱动齿轮（21），经由A轴双驱安装孔（10）伸入到转动支撑座（3）的主轴箱转动槽（8）内，且两个A轴驱动齿轮（21）同时与所述主轴箱体（5）侧部固定设置的A轴齿圈（22）相啮合。
3.根据权利要求1所述的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，其特征在于：所述B轴双驱机构（2）包括两个B轴双驱电机（27），各B轴双驱电机（27）的输出端均与B轴双驱减速机（28）相连，两个B轴双驱减速机（28）的输出轴上分别设置的B轴驱动齿轮（29）伸入到B轴双驱安装箱体（16）内，且两个B轴驱动齿轮（29）同时与所述B轴双驱安装箱体（16）下侧活动设置的B轴齿圈（15）相啮合；同时，B轴齿圈（15）与所述转动支撑座（3）的支撑座主体（7）后侧上部设置的齿圈连接部（11）相连。
4.根据权利要求3所述的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，其特征在于：所述固定连接座（1）的B轴双驱安装箱体（16）下侧的B轴齿圈（15）的前方设置有防护罩（17），且B轴齿圈（15）的两侧还分别设置有防护盖（18）。
5.根据权利要求1所述的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，其特征在于：所述A轴双驱机构（4）的两个输出端，分别通过偏心连接盘（23）与转动支撑座（3）侧壁上的A轴双驱安装孔（10）相连；所述B轴双驱机构（2）的两个输出端，也分别通过偏心连接盘（23）与固定连接座（1）前侧上部的B轴双驱安装箱体（16）相连。
6.根据权利要求5所述的用于金属切削机床AB摆头的双驱结构，其特征在于：所述偏心连接盘（23）由连接盘体（30）构成，连接盘体（30）的一侧设置有便于连接定位的卡接凸台（34），连接盘体（30）的中部则设置有用于双驱机构输出端穿过的驱动轴孔（32），且驱动轴孔（32）的圆心与连接盘体（30）的圆心不相重合；连接盘体（30）的盘面上设置有若干组绕着连接盘体（30）圆心、等夹角布置在同一个圆周上的回转调节通孔（31），同时，一圈回转调节通孔（31）的内侧、连接盘体（30）的盘面上，设置有若干组绕着驱动轴孔（32）圆心、等夹角布置在另一个圆周上的连接螺孔（33）。
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