CN204075296U - 多功能伺服变径钻削动力头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多功能伺服变径钻削动力头，包括动力伺服电机和进给伺服电机，该动力头还包括变径伺服电机，所述变径伺服电机连接于变径刀拉杆，所述动力伺服电机连接于花键套和花键主轴转子，所述进给伺服电机连接于花键主轴定子。通过进给、变径和动力三个伺服电机，可任意改变加工的半径、锥度和深度，以满足不同尺寸工件的加工要求，取代传统的两轴伺服插补割槽，提高了加工效率和加工精度，同时，其结构更加简单，生产成本较低，另外，该种动力头即可以加工槽，又可以加工锥螺纹，且所需电机功率较小，耗能较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻削设备技术领域，具体涉及一种多功能伺服变径钻削动力头。
背景技术
传统的水车式加工机和转盘式加工机的动力头多采用双伺服电机驱动，例如，申请号：201410095080.3的发明专利，公开了一种双伺服进给高速精密钻削动力头，包括传动箱固定座（D1）、固定在传动箱固定座（D1）的上部并且构成有传动箱（D2），以纵向悬臂状态枢转设置在传动箱（D2）上的并且探入到传动箱腔（D21）内的花键轴（D3）、设置在传动箱（D2）上的并且在传动箱腔（D21）内与花键轴（D3）传动连接的花键轴驱动机构（D4）、与花键轴（D3）连接的用于对工件钻削的工件钻削机构（D5）以及用于驱使所述工件钻削机构（D5）上行或下行的伺服进给控制机构（D6），所述的花键轴驱动机构（D4）包括第一伺服电机、大同步带轮（D42）、小同步带轮（D43）和传动带（D44），第一伺服电机固定在所述传动箱（D2）的底部，该第一伺服电机的第一电机轴（D411）自传动箱（D2）的底部伸展到所述传动箱腔（D21）内，大同步带轮（D42）位于传动箱腔（D21）内并且与第一电机轴固定，小同步带轮（D43）位于传动箱腔（D21）内并且固定在所述花键轴（D3）的上端，传动带（D44）的一端套置在大同步带轮（D42）上，而另一端套置在小同步带轮（D43）上，所述的伺服进给控制机构（D6）包括第二伺服电机（D61）、联轴器（D62）、滚珠丝杠（D63）、丝杠螺母（D64）、滑动块（D65）、行程触头（D67）、传动器调整板（D66）、第一行程限位传感器（D68）和第二行程限位传感器（D69），第二伺服电机（D61）固定在传动箱腔（D21）的底部，该第二伺服电机（D61）的第二电机轴（D611）自传动箱腔（D21）的底部伸展到传动箱固定座（D1）顶部的联轴器腔（D17）内，联轴器（D62）位于联轴器腔（D17）内并且固定在第二电机轴（D611）上，丝杠螺母（D64）设置在滑动块（D65）的一端，滚珠丝杠（D63）上端的丝杠轴（D631）通过丝杠轴承（D632）转动地支承在传动箱固定座（D1）上并且探入到联轴器腔（D17）内与联轴器（D62）固定，滚珠丝杠（D63）的中部与丝杠螺母（D64）转动配合，而滚珠丝杠（63）下端的丝杠轴转动地支承在一丝杠轴承座（D635）上，所述的丝杠轴承座（D635）固定在传动箱固定座（D1）的固定座底板（D11）上，第一行程限位传感器（D68）和第二行程限位传感器（D69）分别设置在传动器调整板（D66）高度方向的上下方，所述的传动器调整板（D66）固定在传动箱固定座（D1）的固定座左墙板（D14）上，所述的行程触头（D67）固定在滑动块（D65）面向固定座左墙板（D14）一侧的侧面上，并且对应于第一行程限位传感器（D68）、第二行程限位传感器（D69）之间，所述传动箱固定座（D1）的固定座右墙板上沿高度方向设有一对彼此面对面平行设置的导轨（D13），与此相对应地，在所述滑动块（D65）面向固定座右墙板一侧的侧面上转动地安装有一导轨滚动轮（D131），所述的导轨滚轮（D131）位于一对导轨（D13）之间。
上述现有技术中的双伺服进给高速精密钻削动力头，其优点是：利用伺服电机良好的可控性，在不更换任何机械部件的情况下能任意调节主轴的回转速度，以满足不同小孔径的对应不同切削速度的要求，提高生产效率；其缺点是：该动力头在割槽时，需要用XY轴走插补实现，同时还需要进给轴和主轴一起动作，从而导致其加工效率、精度较低，另外，利用该种动力头在加工锥螺纹时，所需电机功率较大，耗能较高。
因此，我们需要一种加工效率、精度更高，所需电机功率较小，耗能较低的钻削动力头。
发明内容
本实用新型的目的是要解决现有技术中，钻削动力头加工效率、精度较低，所需电机功能较大，耗能较高的问题，提供一种多功能伺服变径钻削动力头。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下： 一种多功能伺服变径钻削动力头，包括动力伺服电机和进给伺服电机，其特征在于：该动力头还包括变径伺服电机，所述变径伺服电机连接于变径刀拉杆，所述动力伺服电机连接于花键套和花键主轴转子，所述进给伺服电机连接于花键主轴定子。
所述变径伺服电机通过中空的花键主轴转子实现与变径刀拉杆连接，所述花键主轴转子一端连接于变径伺服电机的输出端，另一端连接于变径刀拉杆。
所述动力伺服电机通过同步皮带、花键套实现与花键主轴转子连接，所述同步皮带一端连接于动力伺服电机，另一端连接于花键套，所述花键套套设于花键主轴转子。
所述进给伺服电机通过进给装置、花键主轴座实现与花键主轴定子连接，所述花键主轴定子安装在花键主轴座的下方，所述进给装置一端连接于进给伺服电机的输出端，另一端连接于花键主轴座。
所述进给装置包括丝杠，所述丝杠两侧装有对称的滚珠花键，以保证丝杠进给运得过程中的稳定性和精确性。
该动力头还设置有变径刀导杆，所述变径刀导杆连接于变径刀拉杆，从而保证对刀具的偏移量实现精确的控制。
该动力头还包括刀座，所述刀座接于变径刀导杆，所述刀座上设有多个刀具孔，用以安装刀具，所述刀座尾部设有T型槽，用以嵌入变径刀导杆。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过进给、变径和动力三个伺服电机，可任意改变加工的半径、锥度和深度，以满足不同尺寸工件的加工要求，取代传统的两轴伺服插补割槽，提高了加工效率和加工精度，同时，其结构更加简单，生产成本较低，另外，该种动力头即可以加工槽，又可以加工锥螺纹，且所需电机功率较小，耗能较低。
附图说明
图1为现有技术中动力头整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例整体结构纵向剖视示意图；
图3为本实用新型实施例整体结构俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细介绍本实用新型的一种实施例。
如图2和图3所示，本实用新型实施例一种多功能伺服变径钻削动力头，包括变径伺服电机1、进给伺服电机2和动力伺服电机3。变径伺服电机1通过中空的花键主轴转子14实现与变径刀拉杆13连接，花键主轴转子14一端连接于变径伺服电机1的输出端，另一端连接于变径刀拉杆13。进给伺服电机2通过进给装置6、花键主轴座7实现与花键主轴定子8连接，花键主轴定子8安装在花键主轴座7的下方，进给装置6一端连接于进给伺服电机2的输出端，另一端连接于花键主轴座7。进给装置6包括丝杠，丝杠两侧装有对称的滚珠花键，以保证丝杠进给运得过程中的稳定性和精确性。动力伺服电机3通过同步皮带4、花键套15实现与花键主轴转子14连接，同步皮带4一端连接于动力伺服电机3，另一端连接于花键套15，花键套15套设于花键主轴转子14。该动力头还设置有变径刀导杆12，变径刀导杆12连接于变径刀拉杆13，从而保证对刀具的偏移量实现精确的控制。该动力头还包括刀座11，刀座11连接于变径刀导杆12，刀座11上设有多个刀具孔，用以安装刀具，刀座11尾部设有T型槽，用以嵌入变径刀导杆12。
该钻削动力头加工圆锥内螺纹时的工作原理如下：动力伺服电机3带动花键主轴转子14转动,花键主轴定子8带动刀座11、刀具转动。当刀具的中心和主轴的中心距为锥螺纹的最大径时，此时刀具的位置为初始位置。进给伺服电机2带动丝杠和螺母座，使得花键主轴定子8向前进给，当刀具接触圆锥内螺纹的起始面时，变径伺服电机1向前推动变径刀拉杆13，变径刀拉杆13带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心向主轴的中心移动，在进给的同时减小刀具的旋转半径，从而加工出圆锥内螺纹。
该钻削动力头加工圆锥外螺纹时的工作原理如下：动力伺服电机3带动花键主轴转子14转动,花键主轴转子14带动刀座11、刀具转动。当刀具的中心和主轴的中心距为锥螺纹的最小径时，此时刀具的位置为初始位置。进给伺服电机2带动丝杠和螺母座，使得花键主轴定子8向前进给，当刀具接触圆锥内螺纹的起始面时，变径伺服电机1向前推动变径刀拉杆11，变径刀拉杆11带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心偏离主轴的中心，在进给的同时增加刀具的旋转半径，从而加工出圆锥外螺纹。
该钻削动力头加工内割槽时的工作原理如下：动力伺服电机3带动花键主轴转子14转动,花键主轴转子14带动刀座11、刀具转动。当刀具的中心和主轴的中心重合时，此时刀具的位置为初始位置。进给伺服电机2带动丝杠和螺母座，使得花键主轴定子8向前进给，当刀具接触内割槽的起始面时，进给伺服电机2停止转动，变径伺服电机1启动，向后拉动变径刀拉杆13，变径刀拉杆13带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心偏离主轴的中心。刀具的旋转半径与内割槽的半径相等时，变径伺服电机1停止转动，进给伺服电机2启动。当刀具到达割槽的终止面时，进给伺服电机2停止转动，变径伺服电机1启动，向前推动变径刀拉杆13，变径刀拉杆13带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心与主轴的中心减小，从而加工出内割槽。
该钻削动力头加工外割槽时的工作原理如下：动力电机带动花键主轴转子14转动,花键主轴转子14带动刀座11、刀具转动。当刀具的中心和主轴的中心偏离最大时，此时刀具的位置为初始位置。进给伺服电机2带动丝杠和螺母座，使得花键主轴定子8向前进给，当刀具接触内割槽的起始面时，进给伺服电机2停止转动，变径伺服电机1启动，向前推动变径刀拉杆13，变径刀拉杆13带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心与主轴的中心距离减小。刀具的旋转半径与外割槽的半径相等时，变径伺服电机1停止转动，进给伺服电机12启动。当刀具到达外割槽的终止面时，进给伺服电机2停止转动，变径伺服电机1启动，向后拉动变径刀拉杆13，变径刀拉杆13带动变径刀导杆12，使得刀座11和刀具的中心与主轴的中心增加，从而加工出外割槽。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种多功能伺服变径钻削动力头，包括动力伺服电机（3）和进给伺服电机（2），其特征在于：该动力头还包括变径伺服电机（1），所述变径伺服电机（1）连接于变径刀拉杆（13），所述动力伺服电机（3）连接于花键套（15）和花键主轴转子（14），所述进给伺服电机（2）连接于花键主轴定子（8）。
2.根据权利要求1所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：所述变径伺服电机（1）通过中空的花键主轴转子（14）实现与变径刀拉杆（13）连接，所述花键主轴转子（14）一端连接于变径伺服电机（1）的输出端，另一端连接于变径刀拉杆（13）。
3.根据权利要求1所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：所述动力伺服电机（3）通过同步皮带（4）、花键套（15）实现与花键主轴转子（14）连接，所述同步皮带（4）一端连接于动力伺服电机（3），另一端连接于花键套（15），所述花键套（15）套设于花键主轴转子（14）。
4.根据权利要求1所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：所述进给伺服电机（2）通过进给装置（6）、花键主轴座（7）实现与花键主轴定子（8）连接，所述花键主轴定子（8）安装在花键主轴座（7）的下方，所述进给装置（6）一端连接于进给伺服电机（2）的输出端，另一端连接于花键主轴座（7）。
5.根据权利要求4所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：所述进给装置（6）包括丝杠，所述丝杠两侧装有对称的滚珠花键，以保证丝杠进给运得过程中的稳定性和精确性。
6.根据权利要求1所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：该动力头还设置有变径刀导杆（12），所述变径刀导杆（12）连接于变径刀拉杆（13），从而保证对刀具的偏移量实现精确的控制。
7.根据权利要求6所述多功能伺服变径钻削动力头，其特征在于：该动力头还包括刀座（11），所述刀座（11）连接于变径刀导杆（12），所述刀座（11）上设有多个刀具孔，用以安装刀具，所述刀座（11）尾部设有T型槽，用以嵌入变径刀导杆（12）。
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