CN206405801U - 一种五轴联动摆角铣头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴联动摆角铣头，包括箱体、回转部件、夹紧部件和传动部件，回转部件包括主轴、主轴箱、第一支撑轴和第二支撑轴，传动部件包括电机、减速器、双导程蜗杆和蜗轮；夹紧部件设置在第一支撑轴的前侧，夹紧部件用于实现对回转部件的夹紧锁定或解锁；本实用新型提供的五轴联动摆角铣头以双导程蜗轮蜗杆传动，采用两组双向推力滚子轴承为主轴提供最大的支撑刚性，且采用的主轴为电主轴，转速可达9000转，扭矩大；该摆角铣头结构简单，简化了五轴联动摆角铣头的多余功能，可提高摆角铣头的可靠性和精度，降低成本，使其满足模具行业和航空业加工需求。

Description

一种五轴联动摆角铣头

技术领域

本实用新型涉及一种机床摆角铣头，具体是一种五轴联动摆角铣头。

背景技术

以五轴联动数控机床为代表的高档数控机床是一个国家工业发展水平的标志，是当今机床工业发展的热点和重点。其中，摆角铣头是五轴联动数控机床的核心部件，是五轴联动数控机床市场竞争的焦点之一，并且，摆角铣头的精度在很大程度上决定了整台机床的加工精度。因此，对摆角铣头结构特性进行分析和关键部件优化成为五轴联动数控机床设计的必要环节。虽然目前国产五轴联动数控机床的发展已经取得较大的成就，但是关键的功能部件的发展仍明显滞后，尤其是万能摆头等部件一直以来都被德国、日本、美国等发达国家垄断，严重制约了我国机床行业向高档数控产品发展的速度。国内摆头设计从2000年左右起步，目前还没有专业生产摆头的厂家，均由国内各大机床厂家牵头研发设计，生产的摆头以机械结构为主、技术含量较低，未形成批量化和商品化。

五轴联动铣头一般包括滑枕、A轴组件、B轴组件和主轴组件。现有常见的B摆头驱动结构一般有力矩电机驱动摆头和齿轮驱动摆头。力矩电机驱动摆头具有高、高动态特性的优点，但是力矩电机结构不能增加降速机构，如想获得较大的驱动力矩，只能增大电机型号，这会导致整个摆头的外形尺寸大，同时采用大型号的力矩电机和与之相配的驱动模块，会大幅增加摆头成本。齿轮驱动摆头的速度及动态特性比力矩电机驱动摆头差，但为增大齿轮传动的传动扭矩，需要增加传动比，通常采用多级齿轮传动来实现较大的传动比，此外，为了保证多级齿轮的传动精度，需要增加双齿轮消隙结构，这些都会增加摆头的制造难度和制造成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种五轴联动摆角铣头，该摆角铣头以双导程蜗轮蜗杆传动，采用两组双向推力滚子轴承为主轴提供最大的支撑刚性，该摆角铣头结构简单，简化了五轴联动摆角铣头的多余功能，可提高摆角铣头的可靠性和精度，降低成本，使其满足模具行业和航空业加工需求。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种五轴联动摆角铣头，包括箱体、回转部件、夹紧部件和传动部件，所述的回转部件包括主轴、主轴箱、第一支撑轴和第二支撑轴，所述的主轴箱安装在所述的箱体上，所述的主轴安装在所述的主轴箱上，所述的第一支撑轴固定在所述的主轴箱的一侧，所述的第二支撑轴固定在所述的主轴箱的另一侧，所述的第一支撑轴上安装有第一双向推力滚子轴承，所述的第一双向推力滚子轴承的内圈固定在所述的第一支撑轴上，所述的第一双向推力滚子轴承的外圈固定在所述的主轴箱上，所述的第二支撑轴上安装有第二双向推力滚子轴承，所述的第二双向推力滚子轴承的内圈固定在所述的第二支撑轴上，所述的第二双向推力滚子轴承的外圈固定在所述的主轴箱上；所述的传动部件包括电机、减速器、双导程蜗杆和蜗轮，所述的电机的输出端安装有所述的减速器，所述的双导程蜗杆通过联轴节锁紧在所述的减速器上，所述的双导程蜗杆的上端和下端分别由蜗杆支撑轴承支撑，所述的双导程蜗杆的底端安装有第三双向推力滚子轴承，所述的蜗杆支撑轴承和第三双向推力滚子轴承安装在所述的箱体上，所述的双导程蜗杆与所述的蜗轮相啮合，所述的蜗轮套设在所述的第二支撑轴上；所述的夹紧部件设置在所述的第一支撑轴的前侧，所述的夹紧部件用于实现对所述的回转部件的夹紧锁定或解锁。

所述的夹紧部件包括液压缸套、液压缸盖和活塞，所述的液压缸套固定在所述的箱体上，并套设在所述的第一支撑轴的外侧，所述的液压缸盖固定在所述的液压缸套的前端，所述的液压缸套内安装有活塞，所述的活塞与所述的液压缸盖之间形成有封闭的油腔，所述的活塞的中心线与所述的第一支撑轴的中心线重合，所述的液压缸套上安装有耐磨垫和第一摩擦片，所述的第一摩擦片贴靠在所述的耐磨垫的外表面上；所述的第一支撑轴的前端固定有回转盘，所述的回转盘的前端固定有第二摩擦片，所述的第二摩擦片与所述的第一摩擦片之间具有横向间隙，所述的活塞位于所述的第二摩擦片的前侧，所述的第二摩擦片与所述的第一摩擦片前后相对，所述的活塞与所述的第二摩擦片前后相对。需要夹紧回转部件时，向油腔内通以高压油液，推动活塞朝第二摩擦片移动，活塞使第第二摩擦片压紧第一摩擦片，实现对回转部件的夹紧；油腔回油后，油压消失，回转部件可以自由转动。

所述的蜗杆的底端安装有锁紧螺母和第一调整垫圈，所述的第一调整垫圈设置在所述的第三双向推力滚子轴承和所述的锁紧螺母之间，所述的第三双向推力滚子轴承安装在一支撑套上，所述的支撑套套设在所述的蜗杆的底部，所述的支撑套固定在所述的箱体上，所述的支撑套与所述的箱体之间安装有第二调整垫圈，所述的支撑套的底端固定有密封盖。

所述的第二支撑轴的后端安装有轴承套，所述的轴承套固定在所述的箱体上，所述的第二支撑轴与所述的轴承套之间安装有滚针轴承，所述的滚针轴承的内圈与所述的轴承套过盈配合，所述的滚针轴承的外圈固定在所述的第二支撑轴上，所述的蜗轮的前端固定有第三调整垫圈。

所述的主轴箱的靠近所述的第二支撑轴的一侧轴接有绝对编码器。绝对编码器的定位精度高，可应用在龙门及卧式加工中心，配合多种不同规格主轴使用，实现航空件及模具零件的高效、高精切削。

所述的箱体的两侧分别安装有第一端盖和第二端盖，所述的第一端盖位于所述的液压缸盖的前侧，所述的第二端盖位于所述的绝对编码器的后侧，所述的第二端盖上安装有盖板，所述的盖板与所述的绝对编码器位置相对。第一端盖、第二端盖和盖板起防护及密封作用，防止灰尘等杂物进入箱体造成零件损坏。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型提供的五轴联动摆角铣头以双导程蜗轮蜗杆传动，采用两组双向推力滚子轴承为主轴提供最大的支撑刚性，且采用的主轴为电主轴，转速可达9000转，扭矩大；该摆角铣头结构简单，简化了五轴联动摆角铣头的多余功能，可提高摆角铣头的可靠性和精度，降低成本，使其满足模具行业和航空业加工需求。

附图说明

图1为实施例中五轴联动摆角铣头的外观图；

图2为实施例中五轴联动摆角铣头的左视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中B处放大图；

图5为实施例中五轴联动摆角铣头的正视图；

图6为图5中C-C剖视图；

图7为图6中E处放大图；

图8为图5中D-D剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1的五轴联动摆角铣头，如图所示，包括箱体1、回转部件、夹紧部件和传动部件，回转部件包括主轴2、主轴箱21、第一支撑轴22和第二支撑轴23，主轴箱21安装在箱体1上，主轴2安装在主轴箱21上，第一支撑轴22固定在主轴箱21的一侧，第二支撑轴23固定在主轴箱21的另一侧，第一支撑轴22上安装有第一双向推力滚子轴承24，第一双向推力滚子轴承24的内圈固定在第一支撑轴22上，第一双向推力滚子轴承24的外圈固定在主轴箱21上，第二支撑轴23上安装有第二双向推力滚子轴承25，第二双向推力滚子轴承25的内圈固定在第二支撑轴23上，第二双向推力滚子轴承25的外圈固定在主轴箱21上；传动部件包括电机31、减速器32、双导程蜗杆33和蜗轮34，电机31的输出端安装有减速器32，双导程蜗杆33通过联轴节30锁紧在减速器32上，双导程蜗杆33的上端和下端分别由蜗杆支撑轴承39支撑，双导程蜗杆33的底端安装有第三双向推力滚子轴承35，蜗杆支撑轴承39和第三双向推力滚子轴承35安装在箱体1上，双导程蜗杆33与蜗轮34相啮合，蜗轮34套设在第二支撑轴23上；夹紧部件设置在第一支撑轴22的前侧，夹紧部件用于实现对回转部件的夹紧锁定或解锁，夹紧部件包括液压缸套41、液压缸盖42和活塞43，液压缸套41固定在箱体1上，并套设在第一支撑轴22的外侧，液压缸盖42固定在液压缸套41的前端，液压缸套41内安装有活塞43，活塞43与液压缸盖42之间形成有封闭的油腔44，活塞43的中心线与第一支撑轴22的中心线重合，液压缸套41上安装有耐磨垫46和第一摩擦片45，第一摩擦片45贴靠在耐磨垫46的外表面上；第一支撑轴22的前端固定有回转盘47，回转盘47的前端固定有第二摩擦片48，第二摩擦片48与第一摩擦片45之间具有0.1mm的横向间隙，活塞43位于第二摩擦片48的前侧，第二摩擦片48与第一摩擦片45前后相对，活塞43与第二摩擦片48前后相对。

实施例1中，蜗杆33的底端安装有锁紧螺母36和第一调整垫圈37，第一调整垫圈37设置在第三双向推力滚子轴承35和锁紧螺母36之间，第三双向推力滚子轴承35安装在一支撑套38上，支撑套38套设在蜗杆33的底部，支撑套38固定在箱体1上，支撑套38与箱体1之间安装有第二调整垫圈11，支撑套38的底端固定有密封盖15；第二支撑轴23的后端安装有轴承套26，轴承套26固定在箱体1上，第二支撑轴23与轴承套26之间安装有滚针轴承27，滚针轴承27的内圈与轴承套26过盈配合，滚针轴承27的外圈固定在第二支撑轴23上，蜗轮34的前端固定有第三调整垫圈28。

实施例2的五轴联动摆角铣头，与实施例1的摆角铣头的结构基本相同，不同之处在于，实施例2中，箱体1的靠近第二支撑轴23的一侧轴接有绝对编码器5；箱体1的两侧分别安装有第一端盖12和第二端盖13，第一端盖12位于液压缸盖42的前侧，第二端盖13位于绝对编码器5的后侧，第二端盖13上安装有盖板14，盖板14与绝对编码器5位置相对。

Claims (6)

1.一种五轴联动摆角铣头，其特征在于包括箱体、回转部件、夹紧部件和传动部件，所述的回转部件包括主轴、主轴箱、第一支撑轴和第二支撑轴，所述的主轴箱安装在所述的箱体上，所述的主轴安装在所述的主轴箱上，所述的第一支撑轴固定在所述的主轴箱的一侧，所述的第二支撑轴固定在所述的主轴箱的另一侧，所述的第一支撑轴上安装有第一双向推力滚子轴承，所述的第一双向推力滚子轴承的内圈固定在所述的第一支撑轴上，所述的第一双向推力滚子轴承的外圈固定在所述的主轴箱上，所述的第二支撑轴上安装有第二双向推力滚子轴承，所述的第二双向推力滚子轴承的内圈固定在所述的第二支撑轴上，所述的第二双向推力滚子轴承的外圈固定在所述的主轴箱上；所述的传动部件包括电机、减速器、双导程蜗杆和蜗轮，所述的电机的输出端安装有所述的减速器，所述的双导程蜗杆通过联轴节锁紧在所述的减速器上，所述的双导程蜗杆的上端和下端分别由蜗杆支撑轴承支撑，所述的双导程蜗杆的底端安装有第三双向推力滚子轴承，所述的蜗杆支撑轴承和第三双向推力滚子轴承安装在所述的箱体上，所述的双导程蜗杆与所述的蜗轮相啮合，所述的蜗轮套设在所述的第二支撑轴上；所述的夹紧部件设置在所述的第一支撑轴的前侧，所述的夹紧部件用于实现对所述的回转部件的夹紧锁定或解锁。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动摆角铣头，其特征在于所述的夹紧部件包括液压缸套、液压缸盖和活塞，所述的液压缸套固定在所述的箱体上，并套设在所述的第一支撑轴的外侧，所述的液压缸盖固定在所述的液压缸套的前端，所述的液压缸套内安装有活塞，所述的活塞与所述的液压缸盖之间形成有封闭的油腔，所述的活塞的中心线与所述的第一支撑轴的中心线重合，所述的液压缸套上安装有耐磨垫和第一摩擦片，所述的第一摩擦片贴靠在所述的耐磨垫的外表面上；所述的第一支撑轴的前端固定有回转盘，所述的回转盘的前端固定有第二摩擦片，所述的第二摩擦片与所述的第一摩擦片之间具有横向间隙，所述的活塞位于所述的第二摩擦片的前侧，所述的第二摩擦片与所述的第一摩擦片前后相对，所述的活塞与所述的第二摩擦片前后相对。

3.根据权利要求1所述的一种五轴联动摆角铣头，其特征在于所述的蜗杆的底端安装有锁紧螺母和第一调整垫圈，所述的第一调整垫圈设置在所述的第三双向推力滚子轴承和所述的锁紧螺母之间，所述的第三双向推力滚子轴承安装在一支撑套上，所述的支撑套套设在所述的蜗杆的底部，所述的支撑套固定在所述的箱体上，所述的支撑套与所述的箱体之间安装有第二调整垫圈，所述的支撑套的底端固定有密封盖。

4.根据权利要求2所述的一种五轴联动摆角铣头，其特征在于所述的第二支撑轴的后端安装有轴承套，所述的轴承套固定在所述的箱体上，所述的第二支撑轴与所述的轴承套之间安装有滚针轴承，所述的滚针轴承的内圈与所述的轴承套过盈配合，所述的滚针轴承的外圈固定在所述的第二支撑轴上，所述的蜗轮的前端固定有第三调整垫圈。

5.根据权利要求4所述的一种五轴联动摆角铣头，其特征在于所述的箱体的靠近所述的第二支撑轴的一侧轴接有绝对编码器。

6.根据权利要求5所述的一种五轴联动摆角铣头，其特征在于所述的箱体的两侧分别安装有第一端盖和第二端盖，所述的第一端盖位于所述的液压缸盖的前侧，所述的第二端盖位于所述的绝对编码器的后侧，所述的第二端盖上安装有盖板，所述的盖板与所述的绝对编码器位置相对。