CN111730363B - 一种机床用万向摆动加工机头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机床用万向摆动加工机头，包括用于与机床连接的连接结构，以及设置在所述连接机构上的万向加工机头；所述万向加工机头包括万向机构，以及设置在万向机构上的机头；所述万向机构包括能够实现三维运动的第一转向机构、第二移动机构、第三移动机构；采用第一转向机构、第二移动机构、第三移动机构不仅能够使得加工机头实现三维运动，另外，设计的连接结构的升降、精密分度台的旋转、再配合转轴关节的旋转还能够极大的增加机头本体的转动角度范围，具备实际意义的万向转动，使得本发明实用性更强，适合大量推广。

Description

一种机床用万向摆动加工机头
技术领域
本发明涉及机床部件技术领域，具体涉及一种机床用万向摆动加工机头。
背景技术
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。
随着科学技术和工业生产发展的需要，我国制造业产品变得越来越复杂。目前由于制造业产品的需求，一般的机床已经无法满足其多角度的加工需求。因此，机床加工机头实现多角度的功能以及成为现代工业急需解决的问题。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种能够实现机床加工机头多角度功能的机床用万向摆动加工机头。
本发明的技术方案为：一种机床用万向摆动加工机头，包括用于与机床连接的连接结构，以及设置在所述连接机构上的万向加工机头；所述万向加工机头包括万向机构，以及设置在万向机构上的机头；所述万向机构包括能够实现三维运动的第一转向机构、第二移动机构、第三移动机构；
所述第一转向机构活动设置在连接结构上，第一转向机构包括U型夹件，安装在U型夹件上的精密分度台，以及通过所述精密分度台与所述U型夹件活动连接的第一升降基座；所述第一升降基座通过精密分度台实现与U型夹件形成夹角，且第一升降基座的上设置有内置升降齿条的升降槽；
所述第二移动机构包括纵向伸长杆，以及设置在伸长杆上能够与升降槽内部升降齿条相啮合的升降齿轮组件；所述齿轮组件包括第一驱动电机，以及设置在第一驱动电机上的第一传动齿轮；纵向伸长杆上设置有伸长轨道；
所述第三移动机构包括能够安装在所述轨道上且能够在轨道上往返运动的滑块基座，设置在滑块基座上的驱动齿轮组件，以及通过所述驱动齿轮组件与所述滑块基座连接的横向伸长杆；所述驱动齿轮组件包括第二驱动电机，以及设置在第二驱动电机上的第二传动齿轮；所述横向伸长杆上设置有内置横向齿条的滑槽，且所述横向齿条与第二传动齿轮相啮合；
所述机头包括设置在横向伸长杆一端的连接块，以及用过转轴关节设置在连接块上的机头本体。
进一步地，所述连接结构采用升降结构，具体包括升降轨道，活动设置在升降轨道上的升降块，以及实现所述升降块能够在升降轨道上实现升降的液压组件；所述升降块上设置有能够安装在升降轨道的轨道轮；所述液压组件包括安装在在升降轨道上的液压油缸，为液压油缸提供动力的液压电机，两端分别与液压油缸、升降块连接的链条；所述U型夹件活动设置在升降块上；采用升降结构的连接结构能够在实际的使用中能够应付更为复杂的加工零件，具体更适合对厚度较大的零件的加工。
进一步地，所述升降轨道有两个，所述升降块为T型块，且升降块设置在两个升降轨道之间，升降块两端均设置有能够安装在升降轨道的轨道轮；采用T型结构的升降快搭配两个升降轨道在实际的使用中稳定性更好，间接地提高了设备的安全性能。
进一步地，所述伸长轨道采用内置伸长齿条的T型轨道；所述滑块基座包括滑块基座本体，安装在滑块基座本体内部的第三驱动电机，且所述第三驱动电机上设置有能够与伸长齿条相啮合的第三传动齿轮；采用T型轨道在使用中具备更好的稳定性，在实际的使用中能够有效地避免滑块基座脱落的问题。
进一步地，所述伸长轨道采用LM轨道；所述滑块基座采用LM滑块；且纵向伸长杆上设置有丝杠电机，所述丝杠电机上设置有贯穿LM滑块的丝杠，且LM滑块内部设置有与丝杠纹路吻合的滑动钢柱组件，LM滑块能够通过滑动钢柱组件、丝杠在LM轨道上做往返运动；采用LM滚动导轨与滚珠丝杠一体化结构的设计在实际的使用中使得滑块基座的运动更加便捷且快速，能够极大的减少加工前的准备时间，有效地减少加工时长。
进一步地，所述横向齿条采用内侧面设置有凹圆弧齿槽的圆弧齿条，所述第二传动齿轮采用表面为螺旋凸圆弧齿的凸圆弧齿轮，且螺旋凸圆弧齿能够与凹圆弧齿槽啮合；传统的齿条、齿轮结构由于其结构形状，横向伸长杆与驱动齿轮组件竖向设置且相对横向运动，难免会发生易脱落的问题；采用螺旋凸圆弧齿、凹圆弧齿槽的设计在实际的使用中能够有效地避免横向伸长杆从驱动齿轮组件上脱落。
进一步地，所述机头有2～5个，所述横向伸长杆的外侧面上设置有调节槽；2～5个机头通过连接块、调节槽活动安装在横向伸长杆上，且2～5个机头均能够在横向伸长杆上往返运动，连接块通过调节螺栓能够固定连接在横向伸长杆上；在实际的使用中能够根据待加工零件的需求，实现多个机头同时加工，能够极大的缩短加工时长。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明设计合理，整体结构简单；采用第一转向机构、第二移动机构、第三移动机构不仅能够使得加工机头实现三维运动，另外，设计的连接结构的升降、精密分度台的旋转、再配合转轴关节的旋转还能够极大的增加机头本体的转动角度范围，具备实际意义的万向转动，使得本发明实用性更强，适合大量推广。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的万向加工机头的俯视图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例2的万向加工机头的俯视图；
图5是本发明实施例3的结构示意图；
其中，1-万向加工机头、2-机头、21-连接块、22-机头本体、3-第一转向机构、31-U型夹件、32-精密分度台、33-第一升降基座、330-升降槽、4-第二移动机构、41-纵向伸长杆、410-伸长轨道、411-丝杠电机、412-丝杠、42-升降齿轮组件、5-第三移动机构、51-滑块基座、52-驱动齿轮组件、53-横向伸长杆、530-调节槽、61-升降轨道、62-升降块。
具体实施方式
实施例1：如图1、2所示的一种机床用万向摆动加工机头，包括用于与机床连接的连接结构，以及设置在连接机构上的万向加工机头1；万向加工机头1包括万向机构，以及设置在万向机构上的机头2；万向机构包括能够实现三维运动的第一转向机构3、第二移动机构4、第三移动机构5；
第一转向机构3活动设置在连接结构上，第一转向机构3包括U型夹件31，安装在U型夹件31上的精密分度台32，以及通过精密分度台32与U型夹件31活动连接的第一升降基座33；第一升降基座33通过精密分度台32实现与U型夹件31形成夹角，且第一升降基座33的上设置有内置升降齿条的升降槽330；
第二移动机构4包括纵向伸长杆41，以及设置在伸长杆41上能够与升降槽330内部升降齿条相啮合的升降齿轮组件42；齿轮组件42包括第一驱动电机，以及设置在第一驱动电机上的第一传动齿轮；纵向伸长杆41上设置有伸长轨道410；
第三移动机构5包括能够安装在轨道410上且能够在轨道410上往返运动的滑块基座51，设置在滑块基座51上的驱动齿轮组件52，以及通过驱动齿轮组件52与滑块基座51连接的横向伸长杆53；驱动齿轮组件52包括第二驱动电机，以及设置在第二驱动电机上的第二传动齿轮；横向伸长杆53上设置有内置横向齿条的滑槽，且横向齿条与第二传动齿轮相啮合；
机头2包括设置在横向伸长杆53一端的连接块21，以及用过转轴关节设置在连接块21上的机头本体22；
连接结构采用升降结构，具体包括升降轨道61，活动设置在升降轨道61上的升降块62，以及实现升降块62能够在升降轨道61上实现升降的液压组件；升降块62上设置有能够安装在升降轨道61的轨道轮；液压组件包括安装在在升降轨道61上的液压油缸，为液压油缸提供动力的液压电机，两端分别与液压油缸、升降块62连接的链条；U型夹件31活动设置在升降块62上；其中，升降轨道61有两个，升降块62为T型块，且升降块62设置在两个升降轨道61之间，升降块62两端均设置有能够安装在升降轨道61的轨道轮。
其中，伸长轨道410采用内置伸长齿条的T型轨道；滑块基座51包括滑块基座本体，安装在滑块基座本体内部的第三驱动电机，且第三驱动电机上设置有能够与伸长齿条相啮合的第三传动齿轮；横向齿条采用内侧面设置有凹圆弧齿槽的圆弧齿条，第二传动齿轮采用表面为螺旋凸圆弧齿的凸圆弧齿轮，且螺旋凸圆弧齿能够与凹圆弧齿槽啮合。
实施例2：与实施例1不同的是：如图3、4所示，伸长轨道410采用LM轨道；滑块基座51采用LM滑块；且纵向伸长杆41上设置有丝杠电机411，丝杠电机411上设置有贯穿LM滑块的丝杠412，且LM滑块内部设置有与丝杠412纹路吻合的滑动钢柱组件，LM滑块能够通过滑动钢柱组件、丝杠412在LM轨道上做往返运动。
实施例3：与实施例1不同的是：如图5所示，机头2有2个，横向伸长杆53的外侧面上设置有调节槽530；2个机头2通过连接块21、调节槽530活动安装在横向伸长杆53上，且2个机头2均能够在横向伸长杆53上往返运动，连接块21通过调节螺栓能够固定连接在横向伸长杆53上。

Claims (4)

1.一种机床用万向摆动加工机头，包括用于与机床连接的连接结构，以及设置在所述连接机构上的万向加工机头(1)；其特征在于，所述万向加工机头(1)包括万向机构，以及设置在万向机构上的机头(2)；所述万向机构包括能够实现三维运动的第一转向机构(3)、第二移动机构(4)、第三移动机构(5)；
所述第一转向机构(3)活动设置在连接结构上，第一转向机构(3)包括U型夹件(31)，安装在U型夹件(31)上的精密分度台(32)，以及通过所述精密分度台(32)与所述U型夹件(31)活动连接的第一升降基座(33)；所述第一升降基座(33)通过精密分度台(32)实现与U型夹件(31)形成夹角，且第一升降基座(33)的上设置有内置升降齿条的升降槽(330)；
所述第二移动机构(4)包括纵向伸长杆(41)，以及设置在伸长杆(41)上能够与升降槽(330)内部升降齿条相啮合的升降齿轮组件(42)；所述齿轮组件(42)包括第一驱动电机，以及设置在第一驱动电机上的第一传动齿轮；纵向伸长杆(41)上设置有伸长轨道(410)；
所述第三移动机构(5)包括能够安装在所述轨道(410)上且能够在轨道(410)上往返运动的滑块基座(51)，设置在滑块基座(51)上的驱动齿轮组件(52)，以及通过所述驱动齿轮组件(52)与所述滑块基座(51)连接的横向伸长杆(53)；所述驱动齿轮组件(52)包括第二驱动电机，以及设置在第二驱动电机上的第二传动齿轮；所述横向伸长杆(53)上设置有内置横向齿条的滑槽，且所述横向齿条与第二传动齿轮相啮合；
所述机头(2)包括设置在横向伸长杆(53)一端的连接块(21)，以及用过转轴关节设置在连接块(21)上的机头本体(22)；
所述连接结构采用升降结构，具体包括升降轨道(61)，活动设置在升降轨道(61)上的升降块(62)，以及实现所述升降块(62)能够在升降轨道(61)上实现升降的液压组件；所述升降块(62)上设置有能够安装在升降轨道(61)的轨道轮；所述液压组件包括安装在在升降轨道(61)上的液压油缸，为液压油缸提供动力的液压电机，两端分别与液压油缸、升降块(62)连接的链条；所述U型夹件(31)活动设置在升降块(62)上；
所述升降轨道(61)有两个，所述升降块(62)为T型块，且升降块(62)设置在两个升降轨道(61)之间，升降块(62)两端均设置有能够安装在升降轨道(61)的轨道轮。
2.如权利要求1所述的一种机床用万向摆动加工机头，其特征在于，所述伸长轨道(410)采用内置伸长齿条的T型轨道；所述滑块基座(51)包括滑块基座本体，安装在滑块基座本体内部的第三驱动电机，且所述第三驱动电机上设置有能够与伸长齿条相啮合的第三传动齿轮。
3.如权利要求1所述的一种机床用万向摆动加工机头，其特征在于，所述伸长轨道(410)采用LM轨道；所述滑块基座(51)采用LM滑块；且纵向伸长杆(41)上设置有丝杠电机(411)，所述丝杠电机(411)上设置有贯穿LM滑块的丝杠(412)，且LM滑块内部设置有与丝杠(412)纹路吻合的滑动钢柱组件，LM滑块能够通过滑动钢柱组件、丝杠(412)在LM轨道上做往返运动。
4.如权利要求1所述的一种机床用万向摆动加工机头，其特征在于，所述横向齿条采用内侧面设置有凹圆弧齿槽的圆弧齿条，所述第二传动齿轮采用表面为螺旋凸圆弧齿的凸圆弧齿轮，且螺旋凸圆弧齿能够与凹圆弧齿槽啮合。
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