CN210849179U - 一种刀具角度可调节的动力头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刀具角度可调节的动力头，包括第一电机、轴组件以及刀具，所述轴组件包括主轴和轴套，所述主轴可转动嵌接所述轴套内，所述轴套上设有蜗轮，所述蜗轮上连接有蜗杆，所述蜗杆与所述第一电机连接；所述主轴端部设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述刀具连接，所述轴套与所述刀具固定连接，所述轴套上还套接有交叉滚子轴承。本实用新型具有刀具可调节任意角度，动力头运作时能够调节刀具角度的优点，有效地解决了动力头刀具的角度调节受到分度齿轮的轮齿角度限制，且无法在加工过程中调节刀具角度的问题。

Description

一种刀具角度可调节的动力头

技术领域

本实用新型涉及数控刀具领域，特指一种刀具角度可调节的动力头。

背景技术

传统的数控动力头一般都是固定在底座、立柱或者滑台上以径向或者轴向进给来完成钻、铣、镗等工序的加工，对于悬置的动力头而言，一般仅能做简单的轴向移动的加工，但是在实际生产过程中，遇到形状较为复杂的工件加工时，在不更换加工机床的情况下，传统的数控动力头需要重新调节夹具角度，从而使得动力头的加工角度改变，实现动力头对工件不同角度的加工型面的加工；通过反复拆装动力头，调节夹具的角度方式调节动力头刀具的角度的加工方式繁琐，加工效率低下。

现有技术中为了解决上述问题，提供了一些解决方案，例如设置手动调节角度的结构，但是通过手动调节刀具的角度效率低下，且对操作人员的经验和熟练度依赖性强，难以保证调节角度的准确性；通过机械驱动刀具转动的方案也存在许多缺陷，例如在授权公告号为CN208584268U一种可调节刀具角度的动力头的实用新型专利中，采用了油缸内液压变化驱动齿条在油缸内来回活动，使得与齿条啮合的分度齿轮转动，带动与分度齿轮通过轴套连接的刀具转动，实现刀具的角度调节；并在轴套上套接三联齿盘，在加工过程中限制刀具的转动的技术方案。然而采用何种方式实现的刀具角度转动会受到分度齿轮的轮齿角度的限制，使得刀具的转动角度只能是轮齿角度的倍数，在加工过程中，无法调节刀具的角度，需要停止加工，并将三联齿轮的锁定取消后才能调节刀具的角度，降低加工效率。

因此，有必要研究开发一种刀具角度调节不受限制，且能够在加工过程中实现刀具角度调节的动力头。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能够任意调节刀具角度，且能够在加工过程中调节刀具角度的动力头，用以解决动力头刀具的角度调节受到分度齿轮的轮齿角度限制，且无法在加工过程中调节刀具角度的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的一种刀具角度可调节的动力头，具体实施方案如下：

一种刀具角度可调节的动力头，包括第一电机、轴组件以及刀具，所述轴组件包括主轴和轴套，所述主轴可转动嵌接在所述轴套内，所述轴套上设有蜗轮，所述蜗轮上连接有蜗杆，所述蜗杆与所述第一电机连接；所述主轴端部设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述刀具连接，所述轴套与所述刀具固定连接，所述轴套上还套接有交叉滚子轴承。

现有技术中的刀具角度调整受制于分度齿轮的轮齿角度，无法实现刀具任意角度调整；本实用新型通过第一电机驱动蜗杆旋转，带动与蜗杆连接的蜗轮转动，从而带动轴套转动，使得与所述轴套固定连接的刀具转动，实现刀具任意角度转动的目的；而主轴则承担驱动刀具旋转的传动作用，交叉滚子轴承则用于承载轴套的轴向和径向负荷，以及提高轴套的转动精度和转速。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴套上还设有刹车片，所述刹车片与所述交叉滚子轴承相抵触。通过在轴套上设置刹车片，当轴套在蜗轮转动的带动下转动时，所述刹车片为所述轴套的转动提供阻尼作用，降低所述轴套的振动幅度，防止轴套振动幅度过大，导致轴套损坏的情况发生；同时为增加所述轴套的转动阻力，防止轴套转动过快导致损坏的情况发生，提高所述轴套的使用寿命。

作为本实用新型的进一步改进，还包括外壳，所述外壳一端设有所述刀具，另一端连接有第二电机，所述第二电机与所述主轴连接。在主轴上设有第二电机，通过第二电机驱动主轴转动，从而驱动与主轴连接的刀具旋转运作，对工件加工。

进一步地，所述外壳和第二电机的连接处设有电机固定座，所述电机固定座分别与所述第一电机和第二电机连接，所述电机固定座上对对应所述蜗轮的位置处设有安装槽，所述蜗杆穿过所述安装槽与所述第一电机连接，所述第一电机与所述外壳侧壁连接。通过设置电机固定座，提高第一电机和第二电机的连接稳定性，通过所述第一电机连接外壳的侧壁，进一步提高所述第一电机的连接稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，所述刀具包括安装筒和传动机构，所述安装筒内设有容纳所述传动机构的容置腔，所述传动机构与所述刀具的刀头连接，所述轴套与所述安装筒固定连接。通过轴套与安装筒的连接，使得轴套转动时带动安装筒转动，从而带动设置于所述容置腔内的传动机构转动，实现刀头的角度调节，以满足刀具无需拆卸即可对工件不同加工型面进行加工的需求。

进一步地，所述传动机构包括传动轴和第二锥齿轮，所述传动轴端部与所述刀头连接，所述第二锥齿轮套接在所述传动轴上与所述第一锥齿轮啮合。通过在主轴端部设有第一锥齿轮，在传动轴上设有第二锥齿轮，当所述第二电机运作驱动所述主轴转动时，所述第一锥齿轮跟随所述主轴转动，带动与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮转动，从而带动与所述第二锥齿轮连接的传动轴转动，使得连接在传动轴端部的刀头转动，对工件进行加工处理。

更进一步地，所述安装筒上设有通孔，所述传动轴穿过所述通孔与所述刀头连接。在安装筒上设置通孔，传动轴穿过所述通孔设置，简化刀头与传动机构的连接方式，同时也使得传动轴以所述通孔中心为轴线转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述外壳上设有贯穿所述外壳的安装孔，所述蜗杆穿过所述安装孔设置。通过蜗杆穿过所述外壳上的安装孔与所述第一电机连接，便于所述蜗杆的固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴套上设有第一轴承，所述第一轴承与所述电机固定座相抵触。通过在轴套上设置第一轴承，降低轴套转动时得到摩擦系数，提高轴套的转动精度和转速，从而提高刀具角度的调节精度和调节效率，同时为所述轴套的转动提供支撑作用。

作为本实用新型的进一步改进，所述主轴上设有第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和第三轴承分别与所述轴套内壁相抵触。通过在主轴上设置第二轴承和第三轴承，降低主轴转动时得到摩擦系数，提高主轴的转动精度和转速，从而提高刀具的转动速度，提高工件的加工效率，同时为所述主轴的转动提供支撑作用。

本实用新型的一种刀具角度可调节的动力头，相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、通过在动力头上设置蜗轮蜗杆结构，利用第一电机运作，驱动蜗杆转动，带动与所述蜗杆连接的蜗轮转动，从而带动与所述蜗轮连接的轴套转动，使得与轴套固定连接的安装筒跟随所述轴套的转动沿主轴的轴线方向转动，实现刀具的角度调节，且采用蜗轮蜗杆结构调节刀具角度，相对于现有技术中采用分度齿轮和齿条的啮合驱动调节，本方案的角度调节不受限制，可对刀具进行任意角度调节。

2、通过在轴套上设置交叉滚子轴承，利用所述交叉滚子轴承承担所述轴套的轴向和径向负荷，且由于交叉滚子轴承的滚子在滚动面上相互垂直设置，使得所述交叉滚子轴承能过承载更大的负荷；相对于现有技术中采用三联齿盘固定轴套，防止刀具转动后时产生晃动或脱落，本方案的交叉滚子轴承区别与三联齿盘固定后，轴套无法转动的情况，所述交叉滚子轴承在起到承载负荷的同时，并不限制轴套的转动，使得轴套在刀具旋转的过程中，仍然能通过第一电机的驱动实现转动，从而实现在刀具旋转时调节刀具角度的目的。

附图说明

图1为本实用新型的一种刀具角度可调节的动力头的结构示意图；

图2为本实用新型的一种刀具角度可调节的动力头的剖视图；

图3为本实用新型的一种刀具角度可调节的动力头的爆炸图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种刀具角度可调节的动力头。

如图1-3所示，本实用新型的实施例1：

该刀具角度可调节的动力头包括外壳1，所述外壳1的一端设有刀具3，另一端设有第二电机5，且所述外壳1的侧壁上设有第一电机4。

其中，所述外壳1内设有轴组件，所述轴组件包括主轴21和轴套22，所述主轴21可转动嵌接在所述轴套22内，所述主轴21和轴套22分别与所述刀具3连接，所述轴套22上设有蜗轮6，所述蜗轮6上连接有蜗杆7，所述蜗杆7与所述第一电机4连接。

具体地，所述第一电机4运作，驱动与所述第一电机4连接的蜗杆7旋转，带动与所述蜗杆7连接的蜗轮6沿轴套22旋转，带动所述轴套22转动，从而带动与所述轴套22连接的刀具3转动，实现刀具3的角度调节。通过在动力头上设置蜗轮蜗杆结构，利用第一电机4运作，驱动蜗杆7转动，带动与所述蜗杆7连接的蜗轮6转动，从而带动与所述蜗轮6连接的轴套88转动，使得与轴套88固定连接的安装筒31跟随所述轴套22的转动沿主轴21的轴线方向转动，实现刀具3的角度调节，且采用蜗轮蜗杆结构调节刀具3角度，相对于现有技术中采用分度齿轮和齿条的啮合驱动调节，本方案的角度调节不受限制，可对刀具3进行任意角度调节。

进一步地，所述外壳1上设有贯穿所述外壳1的安装孔11，所述蜗杆7穿过所述安装孔11设置，与所述第一电机4的驱动连接。

其中，所述轴套22上设有交叉滚子轴承8。

具体地，所述交叉滚子轴承8承担所述轴套22的径向和轴向负荷，防止所述轴套22在转动过程中产生晃动或脱落的情况发生。相对于现有技术中采用三联齿盘固定轴套22，防止刀具3转动后时产生晃动或脱落，本方案的交叉滚子轴承8区别与三联齿盘固定后，轴套22无法转动的情况，所述交叉滚子轴承8在起到承载负荷的同时，并不限制轴套22的转动，使得轴套22在刀具3旋转的过程中，仍然能通过第一电机4的驱动实现转动，从而实现在刀具3旋转时调节刀具3角度的目的。

其中，所述轴套22上设有刹车片9，所述刹车片9与所述交叉滚子轴承8相抵触。通过在轴套22上设置刹车片9，当轴套22在蜗轮6转动的带动下转动时，所述刹车片9为所述轴套22的转动提供阻尼作用，降低所述轴套22的振动幅度，防止轴套22振动幅度过大，导致轴套22损坏的情况发生；同时为增加所述轴套22的转动阻力，防止轴套22转动过快导致损坏的情况发生，提高所述轴套22的使用寿命。

其中，所述主轴21上设有第一插接孔26，所述第二电机驱动轴51插接于所述第一插接孔26内，将所述第二电机5与所述主轴21连接。

其中，所述刀具3包括安装筒31和传动机构32，所述安装筒31内设有容纳所述传动机构32的容置腔313，所述传动机构32设置于所述容置腔313内；所述传动机构32包括传动轴321、第二锥齿轮322以及刀头323，所述传动轴321端部连接所述刀头323，所述第二锥齿轮322套接在所述传动轴321上。

其中，所述主轴21的端部设有第一锥齿轮211，所述第一锥齿轮211与所述第二锥齿轮322啮合；当所述第二电机5运作时，所述第二电机驱动轴51转动，带动所述主轴21转动，从而使得与第一锥齿轮211啮合的第二锥齿轮322转动带动传动轴321转动，使得所述刀头323旋转运作，对工件进行加工处理。

进一步地，所述安装筒31上设有通孔311，所述传动轴321穿过所述通孔311设置。

进一步地，所述安装筒31上设有第二插接孔312，所述轴套22插接于所述第二插接孔312内，且所述轴套22与所述安装筒31通过螺钉旋拧连接。

更进一步地，所述主轴21穿过所述第二插接孔312与所述传动轴321连接。

其中，所述壳体1和第二电机5的连接处设有电机固定座12，所述电机固定座12套接在所述轴套22上；所述电机固定座12上对应所述蜗轮6的位置处设有安装槽121，所述蜗杆7穿过所述安装槽121设置。

进一步地，所述第二电机5通过螺钉与所述电机固定座旋拧连接，所述第一电机4通过螺钉分别与所述外壳1的侧壁以及电机固定座12旋拧连接。

其中，所述轴套22上套接有第一轴承23，所述第一轴承23与所述电机固定座12相抵触。通过在轴套22上设置第一轴承23，降低轴套22转动时得到摩擦系数，提高轴套22的转动精度和转速，从而提高刀具3角度的调节精度和调节效率，同时为所述轴套22的转动提供支撑作用。

其中，所述主轴21上套接有第二轴承24和第三轴承25，所述第二轴承24和第三轴承25分别与所述轴套22的内壁相抵触，通过在主轴21上设置第二轴承24和第三轴承25，降低主轴21转动时得到摩擦系数，提高主轴21的转动精度和转速，从而提高刀具3的转动速度，提高工件的加工效率，同时为所述主轴21的转动提供支撑作用。

本实用新型的一种刀具角度可调节动力头的刀具角度调节原理：

通过第一电机4运作驱动蜗杆7转动，带动与所述蜗杆7连接的蜗轮6沿所述轴套22的轴线方向转动，使得所述轴套22在所述蜗轮6的带动下转动，驱动与所述轴套22固定连接的安装筒31转动，使得安装在容置腔313内的传动机构32转动，实现刀具3的角度调整；且由于本实用新型采用交叉滚子轴承8承载负荷，并不限制轴套22的转动，使得当刀具3在运作时，仍然能够通过第一电机运作调节所述刀具3的角度。

本实用新型的实施例2：

所述主轴21为电子轴，通过电子轴驱动传动轴321转动，无需通过第二电机5驱动所述主轴21，缩小结构体积，且电子轴的转速快，能够提高刀具3的转速，从而提高工件加工效率。

本实用新型的一种刀具角度可调节动力头，具有刀具可任意调节角度，刀具运作加工时能够调节角度的优点，有效地解决了动力头刀具的角度调节受到分度齿轮的轮齿角度限制，且无法在加工过程中调节刀具角度的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种刀具角度可调节的动力头，包括第一电机、轴组件以及刀具，其特征在于，所述轴组件包括主轴和轴套，所述主轴可转动嵌接在所述轴套内，所述轴套上设有蜗轮，所述蜗轮上连接有蜗杆，所述蜗杆与所述第一电机连接；所述主轴端部设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述刀具连接，所述轴套与所述刀具固定连接，所述轴套上还套接有交叉滚子轴承。

2.根据权利要求1所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述轴套上还设有刹车片，所述刹车片与所述交叉滚子轴承相抵触。

3.根据权利要求1所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，还包括外壳，所述外壳一端设有所述刀具，另一端连接有第二电机，所述第二电机与所述主轴连接。

4.根据权利要求3所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述外壳和第二电机的连接处设有电机固定座，所述电机固定座分别与所述第一电机和第二电机连接，所述电机固定座上对对应所述蜗轮的位置处设有安装槽，所述蜗杆穿过所述安装槽与所述第一电机连接，所述第一电机与所述外壳侧壁连接。

5.根据权利要求1所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述刀具包括安装筒和传动机构，所述安装筒内设有容纳所述传动机构的容置腔，所述传动机构与所述刀具的刀头连接，所述轴套与所述安装筒固定连接。

6.根据权利要求5所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述传动机构包括传动轴和第二锥齿轮，所述传动轴端部与所述刀头连接，所述第二锥齿轮套接在所述传动轴上与所述第一锥齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述安装筒上设有通孔，所述传动轴穿过所述通孔与所述刀头连接。

8.根据权利要求3所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述外壳上设有贯穿所述外壳的安装孔，所述蜗杆穿过所述安装孔设置。

9.根据权利要求4所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述轴套上设有第一轴承，所述第一轴承与所述电机固定座相抵触。

10.根据权利要求1所述的刀具角度可调节的动力头，其特征在于，所述主轴上设有第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和第三轴承分别与所述轴套内壁相抵触。

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