CN202028956U - 具有旋转加工主轴的工具机 - Google Patents

Abstract

一种具有旋转加工主轴的工具机，包含一底座、一移动单元、一固定座、一旋转座、一主轴及一驱动单元。该移动单元包括一可沿Z轴向移动的滑座，该固定座安装于该滑座，该旋转座安装于该固定座，该主轴安装于该旋转座，该驱动单元包括一安装在该固定座上的伺服马达，一被该伺服马达的输出轴带动的交叉轴螺杆，一安装在该固定座内且与该交叉轴螺杆啮合的交叉轴齿轮，及一沿Y轴向穿出该固定座且被该交叉轴齿轮带动的传动轴，该旋转座安装固定于该传动轴的外端。本实用新型通过该主轴可绕Y轴向转动，可以直接对工件进行多轴向加工以提高作业效率。

Description

具有旋转加工主轴的工具机

技术领域

本实用新型涉及一种工具机，特别是涉及一种具有旋转加工主轴的工具机。

背景技术

如图1所示，现有工具机10具有一机架11，一安装在该机架11上可沿Y轴向移动的鞍座12，一安装在该鞍座12上可沿X轴向移动的工作台13，一沿Z轴向安装固定于该机架11的立柱14，一安装于该立柱14可沿Z轴向移动的滑座15，及一安装于该滑座15的主轴16。

该主轴16用以供一刀具(图未示)安装，当将一工件(图未示)置放固定在该工作台13上时，可以对该工件进行X轴向、Y轴向、Z轴向此三轴方向的加工。

该工具机10虽然具有可以对该工件进行三轴方向加工的使用功能，但是需要对该工件进行其它轴向加工时，就必需将该工件卸除放在可供换方向加工的治具上，待安装后再进行加工，存在工作效率不佳的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以提高工作效率的具有旋转加工主轴的工具机。

本实用新型具有旋转加工主轴的工具机包含一底座、一移动单元、一固定座、一旋转座、一主轴及一驱动单元，该移动单元安装在该底座上，包括一沿Z轴向移动的滑座；该固定座安装固定于该滑座，包括一沿Y轴向设置的容置孔；该旋转座安装于该固定座能绕Y轴向转动；该主轴安装于该旋转座；该驱动单元包括一安装固定在该固定座上且具有一输出轴的伺服马达，一被该伺服马达的输出轴带动的交叉轴螺杆，一安装在该容置孔内且与该交叉轴螺杆啮合的交叉轴齿轮，及一沿Y轴向穿出该固定座且被该交叉轴齿轮带动的传动轴，该旋转座安装固定于该传动轴的外端。

本实用新型所述的具有旋转加工主轴的工具机，该交叉轴螺杆为一圆锥形螺杆，该交叉轴齿轮为一圆锥形齿轮。

本实用新型所述的具有旋转加工主轴的工具机，还包含一角度检知单元，包括一安装固定于该传动轴的光学刻度盘，及一安装固定于该固定座用以侦测该光学刻度盘的转动角度的传感器。

本实用新型所述的具有旋转加工主轴的工具机，还包含一安装在该底座上的固定工作台，一安装在该固定工作台上的旋转工作台，及安装在该固定工作台用以驱动该旋转工作台转动的另一个驱动单元。

本实用新型的有益效果在于：通过该主轴可绕Y轴向转动，可以直接对工件进行不同轴向加工，可以提高工作效率。

附图说明

图1是现有工具机的立体图；

图2是本实用新型具有旋转加工主轴的工具机较佳实施例的立体图；

图3是该较佳实施例的局部组合立体图，显示一固定座与一驱动单元；

图4是该较佳实施例的局部组合立体图，显示一交叉轴螺杆与一交叉轴齿轮；

图5是该较佳实施例的局部平面图，显示一主轴可绕Y轴向转动。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

在详细说明前要注意的是，在整篇说明书中所使用的相对位置用语，例如X轴向、Y轴向、Z轴向是以各图所示方位为基准，且该X轴向与该Y轴向及该Z轴向相互垂直。

如图2至图4所示，本实用新型具有旋转加工主轴的工具机包含一底座21，一安装固定在该底座21上的固定工作台22，一可移动地设置在该底座21的移动单元23，其中该移动单元23包括一安装在该底座21上可沿X轴向移动的鞍座231，一安装在该鞍座231上可沿Y轴向移动的立柱232，及一安装于该立柱232可沿Z轴向移动的滑座233。该具有旋转加工主轴的工具机还包含一安装固定于该滑座233的固定座30，一安装于该固定座30的旋转座40，一安装于该旋转座40的主轴50，一安装在该固定座30与该旋转座40之间的驱动单元60，一安装在该固定座30与该驱动单元60之间的角度检知单元70，及安装在该固定工作台22上的两个旋转工作台80。

该固定座30包括一沿Y轴向设置的容置孔31。

该驱动单元60包括一沿Z轴向安装固定在该固定座30上并具有一输出轴611伸入该容置孔31内的伺服马达61，一套装于该伺服马达61的输出轴611并与其连结且位于该容置孔31内的交叉轴螺杆62，一可转动地安装在该容置孔31内且与该交叉轴螺杆62啮合的交叉轴齿轮63，一安装固定在该交叉轴齿轮63内的承载盘64，及一沿Y轴向穿置固定于该承载盘64且穿出该固定座30外的传动轴65。

在本实用新型中，该交叉轴螺杆62为一圆锥形螺杆，该交叉轴齿轮63为一圆锥形齿轮，该交叉轴螺杆62与该交叉轴齿轮63组合成为一戟面齿轮(Hypoid Gears)，进一步地，是两个在不同一平面相交传动的组合，当该交叉轴螺杆62与该交叉轴齿轮63啮合转动时，其运动相当于两个呈滚动接触的双曲面体而具有较大的接触面积，可以提高运转平稳效果及可减少噪音。

该旋转座40安装固定于该传动轴65的外端，当该传动轴65转动时，该旋转座40就可以绕Y轴向转动，进而产生该主轴50绕Y轴向转动的效果。

该角度检知单元70包括一安装固定于该传动轴65的内端的光学刻度盘71，及一安装固定于该固定座30并靠近该光学刻度盘71的传感器72，该角度检知单元70在本较佳实施例为光学旋转式编码器(Rotary Optical Encoder)，该传感器72可以精准地侦测出该光学刻度盘71的转动角度，相对可以精准地侦测出该旋转座40、该主轴50的转动角度。

使用时，将一刀具(图未示)安装固定于该主轴50，将一工件(图未示)安装固定在该固定工作台22上，通过该移动单元23能产生X轴向、Y轴向、Z轴向移动，就可以让该主轴50对该工件进行三轴方向加工，当需要对该工件进行其它轴向加工，开启该伺服马达61带动该交叉轴螺杆62传动该交叉轴齿轮63转动，该承载盘64与该传动轴65和该光学刻度盘71随之同步转动，当该传感器72侦测该光学刻度盘71已转动设定角度即通知控制系统命该伺服马达61停止转动，此时该传动轴65带动该旋转座40绕Y轴向转动设定角度，同时该主轴50和该刀具也绕Y轴向转动设定角度，之后就可以对该工件进行其它轴向加工。

如图2、图3、图5所示，通过该固定座30、该旋转座40与该驱动单元60的配合设计，若以Z轴向为基准，该主轴50可绕Y轴向左右转动各约100°，也就是依图5中的箭头90、箭头91的方向转动约100°。

所述旋转工作台80的数量可为一个或两个，本实用新型还可以在该固定工作台22与所述旋转工作台80之间安装另一个驱动单元(图未示)，用以驱动该旋转工作台80转动，进而改变安装固定在该旋转工作台80上的工件相对于该主轴50、刀具的相对角度，同样可以产生对该工件进行其它轴向加工的效果。

通过以上说明可知，本实用新型具有旋转加工主轴的工具机具有下述有益效果：

一、本实用新型该主轴50可以绕Y轴向转动，除了可以对工件产生基本的三轴向加工效果之外，还可以通过直接转动该主轴50对工件进行其它轴向加工，因为并不需要卸除工件就可以对工件进行其它轴向加工，所以可以提高工作效率。

二、本实用新型该交叉轴螺杆62为一圆锥形螺杆，该交叉轴齿轮63为一圆锥形齿轮，两者组合产生两个在不同一平面的相交传动，其运动相当于两个呈滚动接触的双曲面体而有较大的接触面积，可以提高传动平稳效果、减少磨耗、增长使用寿命及降低噪音。

三、本实用新型可以通过该光学刻度盘71与该传感器72的配合，精准地侦测、控制该主轴50的转动角度，使本实用新型可以提高加工精准度、提升加工质量。

Claims (4)

1.一种具有旋转加工主轴的工具机，包含一底座、一移动单元、一固定座、一旋转座、一主轴及一驱动单元，其特征在于：

该移动单元安装在该底座上，包括一沿Z轴向移动的滑座；

该固定座安装固定于该滑座，包括一沿Y轴向设置的容置孔；

该旋转座安装于该固定座；

该主轴安装于该旋转座；

该驱动单元包括一安装固定在该固定座上且具有一输出轴的伺服马达，一被该伺服马达的输出轴带动的交叉轴螺杆，一安装在该容置孔内且与该交叉轴螺杆啮合的交叉轴齿轮，及一沿Y轴向穿出该固定座且被该交叉轴齿轮带动的传动轴，该旋转座安装固定于该传动轴的外端。

2.根据权利要求1所述的具有旋转加工主轴的工具机，其特征在于：该交叉轴螺杆为一圆锥形螺杆，该交叉轴齿轮为一圆锥形齿轮。

3.根据权利要求2所述的具有旋转加工主轴的工具机，其特征在于：该具有旋转加工主轴的工具机还包含一角度检知单元，该角度检知单元包括一安装固定于该传动轴的光学刻度盘，及一安装固定于该固定座用以侦测该光学刻度盘的转动角度的传感器。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的具有旋转加工主轴的工具机，其特征在于：该具有旋转加工主轴的工具机还包含一安装在该底座上的固定工作台，一安装在该固定工作台上的旋转工作台，及安装在该固定工作台用以驱动该旋转工作台转动的另一个驱动单元。

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