CN201239890Y

CN201239890Y - 零传动万能自动镗铣头

Info

Publication number: CN201239890Y
Application number: CNU2008201277810U
Authority: CN
Inventors: 高平; 王科社
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-07-21

Abstract

本实用新型公开了一种零传动万能自动镗铣头，属于机电产品设计技术领域，包括万向架、三个力矩电动机、直角旋转接头滑环组件、电主轴，所述万向架沿竖直C轴对称设置，所述直角旋转接头滑环组件套接于万向架上，所述电主轴位于直角旋转接头滑环组件的下方，由位于其两端的一对第二力矩电动机直接驱动，绕水平A轴旋转，所述第一力矩电动机与直角旋转接头滑环组件套接。本实用新型具有精度高、刚度大、速度快且具备超低速、大扭矩而又平稳回转等优点。

Description

零传动万能自动镗铣头

技术领域

本实用新型涉及一种机械设备，尤其涉及一种安装于五轴联动机床上的零传动万能自动镗铣头。

背景技术

目前，由于技术资料缺乏、研制资金投入不足、试制周期较长等原因的束缚，国内在镗铣头技术中存在精度、性能(特别是高速、重载性能)以及结构等诸方面的问题，与国际先进水平还有不少差距，在国际市场竞争中还明显处于劣势。该种镗铣头，不仅精度低、刚度差、速度低，而且不能实现超低速、大扭矩而又平稳地回转。

零传动万能自动镗铣头设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工，另外，采用主轴回转式的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量，这是工作台回转式加工中心难以做到的。

力矩电动机直接驱动回转运动，可以省去齿轮等各种中间环节，并能得到高的动态性能和好的定位精度。这种可以实现五轴联动双力矩电动机驱动的零传动万能自动镗铣头的设计和制造目前国内还是空白。因此，设计研究双力矩电动机驱动的零传动万能自动镗铣头，可缩短我国新一代数控机床与国外一流同类产品的差距，并提高产品的生产率和产品质量，由此将带来巨大的经济效益。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种精度高、刚度大、速度快且具备超低速、大扭矩而又平稳地回转的零传动万能自动镗铣头。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括万向架、三个力矩电动机、直角旋转接头滑环组件、电主轴，所述万向架沿竖直C轴对称设置，所述直角旋转接头滑环组件套接于万向架上，所述电主轴位于直角旋转接头滑环组件的下方，由位于其两端的一对第二力矩电动机直接驱动，绕水平A轴旋转，所述第一力矩电动机与直角旋转接头滑环组件套接。

所述万向架由第一力矩电动机直接驱动，所述万向架有一个绕C轴旋转的带一对分隔叉杆的支架，所述万向架由套筒和支架构成，二者通过螺栓连接，所述电主轴套下部设置有电主轴托架，用于固定电主轴，所述支架与绕A轴旋转的电主轴连接，所述支架上设置有绕A轴旋转的与电主轴连接的电主轴套，所述电主轴套由一对第二力矩电动机直接驱动，所述电动机上设置有冷却槽，作用在于冷却电动机。所述直角旋转接头滑环组件的作用在于保证必要的能量和信息传递，如机械动力、液压油路、动力电源和检测信号等耦合问题。所述水平A轴、竖直C轴上分别装有角度编码器。

本实用新型的有益效果是，直接驱动力矩电动机取代了连接在电主轴和镗铣头上用于控制电主轴和镗铣头旋转的传动系统。直接驱动电动机的采用可使电主轴高速旋转以响应被加工表面轮廓中突然和连续的变化，保持电主轴与此类表面的角度关系，淘汰传动链可增加传动系统刚度，减少通过传动系统传输功率时所产生的功率损耗，直角旋转接头滑环组件的设计可保证必要的能量和信息的传递。

附图说明

图1是本实用新型零传动万能自动镗铣头的装配主视图；

图2-1是图1的主视图；

图2-2是图1的左视图；

图2-3是图1的俯视图；

图3是本实用新型中的直角旋转接头滑环组件主视图；

图4-1是图3的主视图；

图4-2是图3的左视图；

图4-3是图3的俯视图；

图5-1是本实用新型中的支架的主视图；

图5-2是图5-1的左视图；

图5-3是图5-1的俯视图；

图6-1是本实用新型中的电主轴套的仰视图；

图6-2是本实用新型中的电主轴套的主视图；

图6-3是本实用新型中的电主轴套的俯视图；

图6-4是本实用新型中的电主轴套的左视图；

图6-5是本实用新型中的电主轴套的D-D剖视图；

图7-1是本实用新型中的电主轴托架的仰视图；

图7-2是本实用新型中的电主轴托架的主视图；

图7-3是本实用新型中的电主轴托架的左视图；

图7-4是本实用新型中的电主轴托架的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

包括万向架8(图中未显示)、三个力矩电动机4、直角旋转接头滑环组件2、电主轴1，所述万向架8沿竖直C轴对称设置，所述直角旋转接头滑环组件2套接于万向架8上，所述电主轴1位于直角旋转接头滑环组件2的下方，由位于其两端的一对第二力矩电动机4B直接驱动，绕水平A轴旋转，所述第一力矩电动机4A与直角旋转接头滑环组件2套接。

所述万向架8由第一力矩电动机4A直接驱动，所述万向架8有一个绕C轴旋转的带一对分隔叉杆的支架7，所述万向架8由套筒9和支架7构成，二者通过八个螺栓10连接。

所述支架7与绕A轴旋转的电主轴1连接，所述支架7上设置有绕A轴旋转的与电主轴1连接的电主轴套6，所述电主轴套6由一对第二力矩电动机4B直接驱动，所述电主轴套下部设置有电主轴托架，用于固定电主轴，所述电动机4上设置有冷却槽5，所述水平A轴、竖直C轴上分别装有角度编码器3，其作用是以高精度计量圆光栅为检测元件，通过光电转换，将输入的角位置信息转换成相应的数字代码，并可与计算机及显示装置连接，从而实现数字测量与数字控制。

所述直角旋转接头滑环组件2，上部为多通道旋转接头，包括法兰外套11、中空多孔轴12、密封件13、轴承14、端盖15，下部为叠片式旋转滑环，所述直角旋转接头滑环组件2上部的多孔轴12上有周向布置深度不同的孔与环形导出槽16(图中未显示)一一对应，法兰外套11上有周向布置深度相同的孔与轴向位置不同的导入孔17(图中未显示)一一对应，多孔轴12可相对法兰外套11绕C轴任意转动，所述直角旋转接头滑环组件2下部的绝缘芯轴18嵌有多片滑环19(图中未显示)，法兰外套11上装有带微型电刷20的导出叠片21，一个滑环19与一个叠片21相对应，两者可实现360°相对转动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式进行限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims

1、一种零传动万能自动镗铣头，其特征在于，包括万向架、三个力矩电动机、直角旋转接头滑环组件、电主轴，所述万向架沿竖直C轴对称设置，所述直角旋转接头滑环组件套接于万向架上，所述电主轴位于直角旋转接头滑环组件的下方，由位于其两端的一对第二力矩电动机直接驱动，绕水平A轴旋转，所述第一力矩电动机与直角旋转接头滑环组件套接。

2、根据权利要求1所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述万向架有一个绕C轴旋转的带一对分隔叉杆的支架。

3、根据权利要求1所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述三个力矩电动机均位于万向架上，其中：第一力矩电动机位于万向架的上部，一对第二力矩电动机分别设置于万向架两端的穿孔内。

4、根据权利要求2所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述支架与绕A轴旋转的电主轴连接。

5、根据权利要求2所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述支架上设置有绕A轴旋转的与电主轴连接的电主轴套。

6、根据权利要求5所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述电主轴套下部设置有电主轴托架，用于固定电主轴。

7、根据权利要求1所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述水平A轴、竖直C轴上分别装有角度编码器。

8、根据权利要求1所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述电动机上设置有冷却槽。

9、根据权利要求1所述的零传动万能自动镗铣头，其特征在于，所述直角旋转接头滑环组件，上部为多通道旋转接头，包括法兰外套、中空多孔轴、密封件、轴承、端盖，上部的多孔轴上有周向布置深度不同的孔与环形导出槽一一对应，法兰外套上有周向布置深度相同的孔与轴向位置不同的导入孔一一对应，多孔轴可相对法兰外套绕C轴任意转动；下部为叠片式旋转滑环，包括法兰外套、与上部的中空多孔轴固联的绝缘芯轴、轴承、端盖，所述万向架由第一力矩电动机直接驱动，下部的绝缘芯轴嵌有多片滑环，法兰外套上装有带微型电刷的导出叠片，一个滑环与一个叠片相对应，两者可实现360°相对转动。