CN203357109U

CN203357109U - 滑枕式五轴机械变速镗铣动力头

Info

Publication number: CN203357109U
Application number: CN 201320413713
Authority: CN
Inventors: 杜明乾
Original assignee: SHANDONG HONGTAI MACHINERY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Gaomi Hongtai Machine Tool Manufacturing Co ltd
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-07-11

Abstract

本实用新型属于动力头装置技术领域，尤其涉及一种滑枕式五轴机械变速镗铣动力头。一种滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，包括设置在方滑枕式主机箱内的主轴，主机箱内均转动安装有第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和第四变速轴，第一和第三变速轴同轴线设置且位于第二与第四变速轴之间，第一、第二和第四变速轴位于主轴上方且呈弧形排列设置；第一和第二滑动齿轮组件分别与第二变速轴上的齿轮啮合，第三滑动齿轮组件与第四变速轴上的齿轮啮合,第四变速轴上的齿轮也与主轴上的齿轮啮合,主机箱内设有变速机构。本实用新型的有益效果:缩短了主轴与滑枕之间的安装距离，抵御了切削抗力作用到机床导轨上的力，提高了加工精度,便于操作。

Description

滑枕式五轴机械变速镗铣动力头

技术领域

本实用新型属于动力头装置技术领域，尤其涉及一种滑枕式五轴机械变速镗铣动力头。

背景技术

数控铣床在机械加工领域应用广泛，其Z轴方滑枕镗铣头是数控镗铣机床的主要功能部件，其性能的高低、好坏直接影响到整台机床的品质。

目前，一般常见的为无极调速方滑枕镗铣头，以及机械变速两挡方滑枕镗铣头。两者一般分别用于高速精加工和底速轻切削加工领域。

由于上述两种镗铣动力头本身的结构设计所限，所输出主轴转速范围的调整，只能依靠变频器或伺服驱动器来实现。

众所周知，通过调整电机的频率来改变电机的转速，会降低电机的功率和输出的扭矩，无法保证电机恒功率和恒扭矩的输出动力，上述如此结构的镗铣动力头在某种意义上会造成电能的浪费和切削加工效率的低下，无法满足恒功率、重切削的技术要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，以解决现有数控铣床存在的无法满足恒功率、重切削、高效加工的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，包括安装于数控镗铣床滑枕上的方滑枕式主机箱，所述方滑枕式主机箱内设有与所述数控镗铣床的连接锥柄相连接的主轴，所述主轴转动安装于所述方滑枕式主机箱内，所述方滑枕式主机箱内均转动安装有第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和第四变速轴，所述第一变速轴和第三变速轴同轴线设置且位于所述第二变速轴与第四变速轴之间，所述第一变速轴、第二变速轴和第四变速轴位于所述主轴上方且呈弧形排列设置；所述第一变速轴上滑动设置第一滑动齿轮组件，所述第三变速轴上滑动设置第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件，所述第一滑动齿轮组件和所述第二滑动齿轮组件分别与所述第二变速轴上的齿轮啮合，所述第三滑动齿轮组件与所述第四变速轴上的齿轮啮合，所述第四变速轴上的齿轮也与主轴上的齿轮啮合，所述方滑枕式主机箱内设有用于驱动不同齿轮组啮合实现不同转速的变速机构。

作为进一步的改进，所述变速机构包括固定设置于所述方滑枕式主机箱内的滑轨，所述滑轨上滑动设有三个分别与所述第一滑动齿轮组件、第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件相对应的拨叉，所述拨叉上固定设有齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮通过驱动装置固定设置于所述方滑枕式主机箱上。

作为进一步的改进，所述主轴包括固定设置于所述方滑枕式主机箱内的缸体，所述缸体上安装有缸盖，所述缸体内滑动设有活塞，所述活塞上固定设有活塞杆，所述活塞杆伸出所述缸盖，所述活塞上与所述活塞杆相背的一侧设有连接轴，所述连接轴穿出所述缸体且螺纹连接一拉杆，所述拉杆的另一端与拉刀爪螺纹连接，所述拉刀爪与所述拉杆之间设有碟簧，且所述拉刀爪与所述碟簧设置于刀套内。

作为进一步的改进，所述活塞与所述缸体之间设有防止所述活塞转动的导向键。

作为进一步的改进,所述活塞和所述活塞杆为空心结构，所述连接轴穿过所述活塞和活塞杆且固定安装在一起。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和第四变速轴之间呈圆弧排列设置，第一变速轴和第三变速轴位于第二变速轴和第四变速轴之间，且第一变速轴和第三变速轴同轴线设置，第一变速轴上滑动设置第一滑动齿轮组件，第三变速轴上滑动设置第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件，第一滑动齿轮组件和第二滑动齿轮组件分别与第二变速轴上的齿轮啮合，第三滑动齿轮组件与第四变速轴上的齿轮啮合，第四变速轴上的齿轮也与主轴上的齿轮啮合,解决了数控铣机床方滑枕镗铣头没有多挡机械变速镗铣头的创新，采用机械变速结构实现了多挡的恒功率、恒扭矩的动力输出。

上述镗铣动力头为机械变速结构，设有12级变速，在不改变电机功率和扭矩的情况下，可输出12种不同的切削转速，加工效率高、性能稳定、操作方便、节省成本。

液压换刀速度快、安全可靠、使用方便、效率高。

采用方滑枕式结构行程大、强度高。

上述各轴沿主轴呈弧形排列设置；主轴中心距滑枕的距离近，切削力大、作用到机床上的反作用力和切削抗力小。

由于变速机构包括固定设置于方滑枕式主机箱内的滑轨，滑轨上滑动设有分别与第一滑动齿轮组件、第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件位置相对应的拨叉，拨叉上固定设有齿条，齿条与齿轮啮合，所述齿轮通过驱动装置固定设置于方滑枕式主机箱上，拨叉的另一端分别与第一滑动齿轮组件、第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件固定连接，这样变速机构结构简单，可以获得多级档位，使用方便，变速机构合理、滑动灵活、定位准确、操作方便、使用寿命长等优点。

由于主轴中采用碟簧的变形来实现刀具的拉紧与放松，缸体内通入液压油，推动活塞移动，活塞将力传递给推力球轴承，推力球轴承将轴向力传递给连接轴，连接轴受到轴向力后压缩碟簧，碟簧变形，此时与连接轴通过螺纹连接的拉杆、拉刀爪带动刀具移动，当作用力减弱时，碟簧复位可以带动连接轴向反方向运动，从而实现拉紧刀具的目的，不仅提高了刀具运动过程中的平稳性，节约了操作时间，效率高，便于控制，同时在机械铣削动力头中首个使用碟簧拉紧刀具、液压松开刀，提高了机械铣削动力头的先进性。

附图说明

图1是本实用新型实施例五轴动力头内部结构示意图；

图2是图1中动力五轴按圆弧排列的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中主轴的结构示意图；

图中，1、滑枕，2、方滑枕式主机箱，3、主轴，4、第一变速轴，5、第二变速轴，6、第三变速轴，7、第四变速轴，8、第一滑动齿轮组件，9、第二滑动齿轮组件，10、第三滑动齿轮组件，11、变速机构，12、拨叉，13、箱盖，14、刀套，15、缸体，16、活塞，17、活塞杆，18、连接轴，19、推力球轴承，20、深沟球轴承，21、导向键，22、螺母，23、圆锥滚子轴承，24、蝶簧，25、密封圈，26、缸盖，27、弹性挡圈，28、支持套，29、调整螺母，30、第一压盘，31、第二压盘，32、压盖，33、联轴器，34、第三压盖，35、堵件，36、连接盘，37、电动机，38、摆线减速机，39、丝母座，40、拉杆,41、拉刀爪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3共同所示，一种机械式五轴变速镗铣动力头，包括安装于数控镗铣床的滑枕1上的方滑枕式主机箱2，方滑枕式主机箱2内设有与数控铣床的连接锥柄相连接的主轴3，主轴3转动安装于方滑枕式主机箱2内，方滑枕式主机箱2内位于主轴3的上方转动安装有第一变速轴4、第二变速轴5、第三变速轴6和第四变速轴7，第一变速轴4、第二变速轴5、第三变速轴6和第四变速轴7之间呈圆弧排列设置，第一变速轴4和第三变速轴6位于第二变速轴5和第四变速轴7之间，且第一变速轴4和第三变速轴6同轴线设置，第一变速轴4上滑动设置第一滑动齿轮组件8，第三变速轴6上滑动设置第二滑动齿轮组件9和第三滑动齿轮组件10，第一滑动齿轮组件8和第二滑动齿轮组件9分别与第二变速轴5上的齿轮啮合，第三滑动齿轮组件10与第四变速轴7上的齿轮啮合，第四变速轴7上的齿轮也与主轴3上的齿轮啮合，方滑枕式主机箱2内设有用于驱动不同齿轮组啮合实现不同转速的变速机构11。

变速机构11包括固定设置于方滑枕式主机箱2内的滑轨，滑轨上滑动设有三个分别与第一滑动齿轮组件8、第二滑动齿轮组件9和第三滑动齿轮组件10位置相对应的拨叉12，拨叉12上固定设有齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮通过驱动装置固定设置于方滑枕式主机箱2上。

上述主轴3包括固定设置于方滑枕式主机箱2内的缸体15，缸体15上安装有缸盖26，缸体15内滑动设有活塞16，活塞16上固定设有活塞杆17，活塞杆17伸出缸盖16，活塞16上与活塞杆17相背的一侧设有连接轴18，连接轴18穿出缸体15且内螺纹连接一拉杆40，拉杆40的另一端与拉刀爪41螺纹连接，拉刀爪41与拉杆40之间设有碟簧24，拉刀爪41和碟簧24设置在刀套14内。

活塞16与缸体15之间设有防止活塞16转动的导向键21。

活塞16和活塞杆17为空心结构，连接轴18穿过活塞16和活塞杆17且固定安装在一起。

位于活塞16和活塞杆17内的连接轴18通过深沟球轴承20支撑连接，深沟球轴承20设置于活塞杆17内，方滑枕式主机箱2内靠近深沟球轴承20的位置处设有调整螺母29和支撑套28，用来把液压油缸压紧在箱体上，连接轴18靠近活塞16的位置处通过推力球轴承19支撑连接。

使用时，将第一变速轴4、第二变速轴5、第三变速轴6和第四变速轴7按照圆弧形式排列在主轴3的上方，主轴3中心距滑枕1的距离近，切削力大，作用到机床上的反作用力和切削抗力小，提高了加工精度。

利用驱动机构驱动齿轮转动，带动齿条在滑轨上往复滑动，从而带动拨叉12一起沿着滑轨滑动，拨叉再带动第一滑动齿轮组件8和第二滑动齿轮组件9在第一变速轴4上往复滑动，以及第三滑动齿轮组件10在第三变速轴6上往复滑动，滑动齿轮组件在轴上往复变换位置时，可以分别与第二变速轴5和第四变速轴7上的变速齿轮啮合，从而可以得到多级速度，最后再将速度传递给主轴3，使得动力头可以得到12种不同的速度，从而实现变速的目的。驱动齿轮的动力装置可以采用手动、机械式和液压式等多种方式，具体根据实际情况确定使用。

主轴3中采用碟簧24的变形来实现刀具的拉紧与放松，缸体15内通入液压油，推动活塞16移动，活塞16将力传递给推力球轴承19，推力球轴承19将轴向力传递给连接轴18，连接轴18受到轴向力后压缩碟簧24，碟簧24变形，此时与连接轴18通过螺纹连接的主轴3带动刀具移动，当作用力减弱时，碟簧24复位可以带动连接轴18向反方向运动，从而实现拉紧刀具的目的，不仅提高了刀具运动过程中的平稳性，节约了操作时间，效率高，便于控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，包括安装于数控镗铣床滑枕上的方滑枕式主机箱，所述方滑枕式主机箱内设有与所述数控镗铣床的连接锥柄相连接的主轴，所述主轴转动安装于所述方滑枕式主机箱内，其特征在于：所述方滑枕式主机箱内均转动安装有第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和第四变速轴，所述第一变速轴和第三变速轴同轴线设置且位于所述第二变速轴与第四变速轴之间，所述第一变速轴、第二变速轴和第四变速轴位于所述主轴上方且呈弧形排列设置；所述第一变速轴上滑动设置第一滑动齿轮组件，所述第三变速轴上滑动设置第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件，所述第一滑动齿轮组件和所述第二滑动齿轮组件分别与所述第二变速轴上的齿轮啮合，所述第三滑动齿轮组件与所述第四变速轴上的齿轮啮合，所述第四变速轴上的齿轮也与主轴上的齿轮啮合，所述方滑枕式主机箱内设有用于驱动不同齿轮组啮合实现不同转速的变速机构。

2.根据权利要求1所述的滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，其特征在于，所述变速机构包括固定设置于所述方滑枕式主机箱内的滑轨，所述滑轨上滑动设有三个分别与所述第一滑动齿轮组件、第二滑动齿轮组件和第三滑动齿轮组件相对应的拨叉，所述拨叉上固定设有齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮通过驱动装置固定设置于所述方滑枕式主机箱上。

3.根据权利要求1或2所述的滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，其特征在于，所述主轴包括固定设置于所述方滑枕式主机箱内的缸体，所述缸体上安装有缸盖，所述缸体内滑动设有活塞，所述活塞上固定设有活塞杆，所述活塞杆伸出所述缸盖，所述活塞上与所述活塞杆相背的一侧设有连接轴，所述连接轴穿出所述缸体且螺纹连接一拉杆，所述拉杆的另一端与拉刀爪螺纹连接，所述拉刀爪与所述拉杆之间设有碟簧，且所述拉刀爪与碟簧设置于刀套内。

4.根据权利要求3所述的滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，其特征在于，所述活塞与所述缸体之间设有防止所述活塞转动的导向键。

5.根据权利要求3所述的滑枕式五轴机械变速镗铣动力头，其特征在于，所述活塞和所述活塞杆为空心结构，所述连接轴穿过所述活塞和活塞杆且固定安装在一起。