CN205309896U - 多主轴联动龙门铣动力头 - Google Patents

Abstract

一种多主轴联动龙门铣动力头，通过其刀盘上的多根螺旋刃立铣刀绕主轴的轴线旋转和绕自身轴线旋转的合成运动配合工作台的进给运动共同完成平面铣削，具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和具有高的效率和高的材料去除率等优势，特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。

Description

多主轴联动龙门铣动力头

技术领域

本发明涉及一种多主轴联动龙门铣动力头，属于机械加工技术领域。

背景技术

制造产业是一个国家国民经济和综合国力的重要表现，其中切削加工是制造技术的主要基础工艺。随着科学技术的发展，难加工材料得到了越来越广泛的应用，这些材料所具有的高温高强度、高硬度、高的硬质点含量及多相性等性能特征使其能很好地满足使用要求，然而，难加工材料的这些特殊特性又使得在切削加工过程中产生高温和高应力，导致加工条件恶化，刀具寿命短，加工效率低等问题。另一方面，在超大型零件加工中如何提高刀具寿命以满足加工的要求、如何降低切削力以减小尤其时大型薄壁的变形、如何提高加工效率也是人们一直研究的课题。

因此，根据现代机械加工高速高效、高精度、高柔度、复合、智能和绿色化发展总趋势，掌握难加工材料及超大型零件的切削规律，寻求技术措施研究难加工材料及超大型零件的高效切削新方法和对应的新高端加工装备，通过新的高效切削方法和对应的高端加工装备来降低难加工材料及超大型零件切削加工过程的切削力、提高难加工材料及超大型零件切削加工过程的刀具寿命、提高难加工材料及超大型零件切削加工过程的加工效率是切削加工领域的一个重要课题，具有重大的理论和现实意义。

为此本发明提出了一种多主轴联动龙门铣动力头，多主轴联动龙门铣动力头可直接安装于龙门铣床上形成多主轴联动龙门铣床，与传统的铣削相比，多主轴联动龙门铣动力头具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和具有高的效率和高的材料去除率等优势，特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。

发明内容

多主轴联动龙门铣动力头，包括主轴电机1，主轴2、主轴上轴承3、主轴齿轮4、调速轴锥齿轮5、调速轴轴承6、调速轴7、调速电机8、轴承9、辅助支撑10、旋转刀盘11、螺旋刃立铣刀12、刀轴轴承13、刀轴齿轮14、刀轴15、双联齿轮16、主轴轴承17、齿轮18、箱体19；

主轴电机1与箱体19固连，齿轮18与主轴电机1固连，齿轮18通过齿轮副与主轴齿轮4连接，主轴齿轮4与主轴2固连，主轴2通过主轴上轴承3与箱体19连接，调速电机8与箱体19固连，调速电机8与调速轴7固连，调速轴7通过一对调速轴轴承6与箱体19固连，调速轴锥齿轮5与调速轴7固连，调速轴锥齿轮5通过齿轮副与双联齿轮16连接，双联齿轮16为套筒状且上端为锥齿轮下端为圆柱齿轮，双联齿轮16空套在主轴2上并通过一对主轴轴承17与主轴2连接，双联齿轮16通过一对轴承9与箱体19连接，旋转刀盘11与主轴2固连，刀轴15通过上下一对刀轴轴承13与旋转刀盘11连接，刀轴齿轮14与刀轴15固连，刀轴齿轮14通过齿轮副与双联齿轮16连接，螺旋刃立铣刀12与刀轴15连接，辅助支撑10与箱体19固连，由刀轴轴承13、刀轴齿轮14、刀轴15、螺旋刃立铣刀12组成的组件多组且这多组组件等间距排列于以主轴2的轴线为回转中心的水平圆周上；

双联齿轮16上部为锥齿轮下部为圆柱齿轮。

本发明的优点和有益效果是：具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和具有高的效率和高的材料去除率等优势。

附图说明

图1是多主轴联动龙门铣动力头的结构图。

图2是多主轴联动龙门铣动力头的A向视图。

图3是多主轴联动龙门铣动力头在龙门铣床上的安装图。

具体实施方式

多主轴联动龙门铣动力头见图1、图2，多主轴联动龙门铣动力头，包括主轴电机1，主轴2、主轴上轴承3、主轴齿轮4、调速轴锥齿轮5、调速轴轴承6、调速轴7、调速电机8、轴承9、辅助支撑10、旋转刀盘11、螺旋刃立铣刀12、刀轴轴承13、刀轴齿轮14、刀轴15、双联齿轮16、主轴轴承17、齿轮18、箱体19；

主轴电机1与箱体19固连，齿轮18与主轴电机1固连，齿轮18通过齿轮副与主轴齿轮4连接，主轴齿轮4与主轴2固连，主轴2通过主轴上轴承3与箱体19连接，调速电机8与箱体19固连，调速电机8与调速轴7固连，调速轴7通过一对调速轴轴承6与箱体19固连，调速轴锥齿轮5与调速轴7固连，调速轴锥齿轮5通过齿轮副与双联齿轮16连接，双联齿轮16为套筒状且上端为锥齿轮下端为圆柱齿轮，双联齿轮16空套在主轴2上并通过一对主轴轴承17与主轴2连接，双联齿轮16通过一对轴承9与箱体19连接，旋转刀盘11与主轴2固连，刀轴15通过上下一对刀轴轴承13与旋转刀盘11连接，刀轴齿轮14与刀轴15固连，刀轴齿轮14通过齿轮副与双联齿轮16连接，螺旋刃立铣刀12与刀轴15连接，辅助支撑10与箱体19固连，由刀轴轴承13、刀轴齿轮14、刀轴15、螺旋刃立铣刀12组成的组件多组且这多组组件等间距排列于以主轴2的轴线为回转中心的水平圆周上；双联齿轮16上部为锥齿轮下部为圆柱齿轮。

主轴电机1的转动通过齿轮18、主轴齿轮4传递到主轴2，主轴2带动与其固连的旋转刀盘11旋转。主轴电机1可实现无级调速，因此旋转刀盘11旋转可实现无级调速。调速电机8的转动通过调速轴7、调速轴锥齿轮5传动到双联齿轮16，这样调速电机8的转动就传递到了双联齿轮16下端的圆柱齿轮(太阳轮)、旋转刀盘11(行星架)和刀轴齿轮14(行星轮)组成差动轮系中。根据差动轮系的性质，当旋转刀盘11(行星架)转速一定时可通过改变调速电机8的转速使刀轴15得到不同的转速，也可以在旋转刀盘11(行星架)转速、转向一定时通过控制调速电机8使刀轴15得到不同的转向，刀轴15带动与其固连的螺旋刃立铣刀12旋转。

这样螺旋刃立铣刀12除随旋转刀盘11一起转动外还随刀轴15绕自身轴线主动旋转，而且当旋转刀盘11转速一定时可通过控制调速电机8使螺旋刃立铣刀12绕自身轴线主动旋转得到不同的转速和转向。

如图3，多主轴联动龙门铣动力头即可以纵向安装在龙门铣床的横梁上，也可以横向安装在龙门铣床的立柱上。在图3中顶架与立柱连接、立柱与床身连接、横梁与立柱连接、工作台位于床身上可沿床身移动。多主轴联动龙门铣动力头的螺旋刃立铣刀12除随旋转刀盘11一起转动外还绕自身轴线主动旋转，这样多主轴联动龙门铣动力头的旋转加工运动是旋转刀盘11的旋转运动和螺旋刃立铣刀12的旋转运动的合成运动，八根螺旋刃立铣刀12除绕主轴2的轴线旋转外还绕自身轴线旋转，多主轴联动龙门铣动力头的旋转加工合成运动配合工作台的进给运动共同完成平面铣削。

由于切削是由螺旋刃立铣刀12下部的螺旋切削刃完成的且边旋转边切入工件，所以较直刃直接切入工件有效地降低了切削力、减小了切削热，同时八根螺旋刃立铣刀12间断切削工件即每根螺旋刃立铣刀12在加工过程都有切削工件时间和不切削工件时间，这有利于散热，这样多主轴联动龙门铣动力头即降低了切削力又减小了切削热同时散热效果又好。

多主轴联动龙门铣动力头铣削的实际切削速度是螺旋刃立铣刀12的速度与旋转刀盘11的速度的合成，因此当螺旋刃立铣刀12的速度取一较大值时，旋转刀盘11的速度取一较小值就能实现高速切削，即多主轴联动龙门铣动力头的刀盘在低转速下就能实现高速切削，这有效地解决了高速切削领域大型刀盘的动平衡和可靠性难题，

多主轴联动龙门铣动力头将总磨损量平均到了不同螺旋刃立铣刀12的不同的切削刃上从而提高了整个刀具的寿命，这从方法上解决了难加工材料加工中刀具寿命短的难题。

多主轴联动龙门铣动力头可以通过增加螺旋刃立铣刀12的数量和提高螺旋刃立铣刀12的转速来提高加工效率和材料的去除率，因此具有高的效率和高的材料的去除率。

综上所述，本发明具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和具有高的效率和高的材料去除率等优势，特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。

Claims (3)

1.一种多主轴联动龙门铣动力头，其特征在于：所述多主轴联动龙门铣动力头包括主轴电机(1)，主轴(2)、主轴上轴承(3)、主轴齿轮(4)、调速轴锥齿轮(5)、调速轴轴承(6)、调速轴(7)、调速电机(8)、轴承(9)、辅助支撑(10)、旋转刀盘(11)、螺旋刃立铣刀(12)、刀轴轴承(13)、刀轴齿轮(14)、刀轴(15)、双联齿轮(16)、主轴轴承(17)、齿轮(18)、箱体(19)，主轴电机(1)与箱体(19)固连，齿轮(18)与主轴电机(1)固连，齿轮(18)通过齿轮副与主轴齿轮(4)连接，主轴齿轮(4)与主轴(2)固连，主轴(2)通过主轴上轴承(3)与箱体(19)连接，调速电机(8)与箱体(19)固连，调速电机(8)与调速轴(7)固连，调速轴(7)通过一对调速轴轴承(6)与箱体(19)固连，调速轴锥齿轮(5)与调速轴(7)固连，调速轴锥齿轮(5)通过齿轮副与双联齿轮(16)连接，双联齿轮(16)为套筒状且上端为锥齿轮下端为圆柱齿轮，双联齿轮(16)空套在主轴(2)上并通过一对主轴轴承(17)与主轴(2)连接，双联齿轮(16)通过一对轴承(9)与箱体(19)连接，旋转刀盘(11)与主轴(2)固连，刀轴(15)通过上下一对刀轴轴承(13)与旋转刀盘(11)连接，刀轴齿轮(14)与刀轴(15)固连，刀轴齿轮(14)通过齿轮副与双联齿轮(16)连接，螺旋刃立铣刀(12)与刀轴(15)连接，辅助支撑(10)与箱体(19)固连，由刀轴轴承(13)、刀轴齿轮(14)、刀轴(15)、螺旋刃立铣刀(12)组成的组件多组且这多组组件等间距排列于以主轴(2)的轴线为回转中心的水平圆周上。

2.根据权利要求1所述的一种多主轴联动龙门铣动力头，其特征在于：双联齿轮(16)上部为锥齿轮下部为圆柱齿轮。

3.根据权利要求1所述的一种多主轴联动龙门铣动力头，其特征在于：所述多主轴联动龙门铣动力头在龙门铣床上安装方式有纵向安装和横向安装两种方式。