CN217223623U - 刀头主轴摆动可控的机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了刀头主轴摆动可控的机床，包括工作台、设置在工作台上的工件夹持机构和主轴机构；所述主轴机构包括滑枕箱、电主轴主体、立滑座，滑枕箱内设置转台主轴和转台旋转驱动机构；转台主轴外侧端通过连接至立滑座，电主轴主体连接至立滑座，转台旋转驱动机构带动转台主轴和立滑座摆动。本实用新型提供了一种刀头主轴可摆动的机床，将旋转轴设置于刀头主轴上，适用于体积和重量较大的工件的机加工操作；通过丝杆控制刀头主轴的摆动范围，可实现刀头±15°的摆动幅度，配合横向、纵向和垂直方向的往复移动，能够精确地控制刀头位置和摆动角度，提升了机加工精度。

Description

刀头主轴摆动可控的机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工机床设备技术领域，特别是涉及刀头主轴摆动可控的机床。

背景技术

针对具有倾斜面的工件的加工，一般采用调整工件角度的方式，市场上常见的五轴立式加工中心的A旋转轴多安装到工作台上，然而这种安装方式加工的工件尺寸和重量受限，既不能加工较大的工件，也不能载重加工中心，因为A旋转轴承重能力有限。

实用新型内容

为了克服现有技术的以上缺陷，本实用新型提供了一种针对较大工件的刀头主轴可摆动的机床结构，将旋转轴设置于电主轴上，通过控制主轴的摆动对具有倾斜面的工件进行加工。技术方案如下所述：

刀头主轴摆动可控的机床，包括工作台、设置在工作台上的工件夹持机构和主轴机构；待加工工件由工件夹持机构夹持固定，具有移动和摆动功能的主轴机构对具有倾斜面的工件进行包括铣面、镗孔的加工。

所述主轴机构包括滑枕箱、电主轴主体、立滑座，滑枕箱内设置转台主轴和转台旋转驱动机构；转台主轴外侧端通过连接至立滑座，电主轴主体连接至立滑座，转台旋转驱动机构带动转台主轴和立滑座摆动。

优选的，所述主轴机构还包括电主轴箱，电主轴主体设置于电主轴箱内，电主轴箱为上、下开口的套体，对电主轴主体起到防护作用，电主轴箱设置于立滑座上。

优选的，所述主轴机构还包括中滑座和上滑座，上滑座固定设置于滑枕箱上方，外部设置五面的滑座防护罩。

优选的，所述转台主轴固定于滑枕箱上，转台主轴内侧一端通过带轮和同步带连接至一编码器，编码器用于记录转台主轴的旋转角度。

优选的，所述转台旋转驱动机构包括固定于上滑座上的转台驱动丝杆、带轴承的联动轴、联动滑块、垂直导块、圆弧导轨和上导轨支架；

所述联动轴为滚轮轴，一端通过轴承连接至上导轨支架，另一端通过轴承置于垂直导块内；所述垂直导块包括正面下方带有弧形面的连板和两侧的挡板、背面通过联动滑块固定至转台驱动丝杆上；

所述圆弧导轨通过导轨安装座固定于滑枕箱上，上导轨支架固定于立滑座上。

优选的，所述转台主轴内侧通过刹车片链接盘连接至扇形刹车片，扇形刹车片上下两端分别设置第一刹车器，第一刹车器通过第一刹车器支架固定于滑枕箱内。

进一步的，所述上导轨支架上方还设置第二刹车器，第二刹车器固定于上滑座上，通过限制上导轨支架的位置起到刹车效果。

为了大幅调整主轴机构的位置，实现横向和纵向移动，可采用如下结构：

所述中滑座上设置纵向的第一导轨和第一丝杆，滑枕箱底面固定于第一丝杆的滑块上，滑枕箱底面还设置与中滑座上纵向的第一导轨配合的第一滑块，滑枕箱在第一丝杆驱动下沿第一导轨纵向往复移动；

为了实现中滑座的横向移动，在工作台上设置横向的第二导轨和第二丝杆，中滑座底面固定于第二丝杆的滑块上，中滑座底面还设置与工作台上第二导轨配合的第二滑块，中滑座在第二丝杆的驱动下沿第二导轨横向往复移动。

为了实现电主轴主体的升降，所述立滑座上设置升降丝杆，电主轴箱上设置与升降丝杆配合的滑块，升降丝杆驱动电主轴箱及其内部的电主轴主体的升降。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供了一种刀头主轴可摆动的机床，将旋转轴设置于刀头主轴上，适用于体积和重量较大的工件的机加工操作；

2、本实用新型通过丝杆控制刀头主轴的摆动范围，可实现刀头±15°的摆动幅度，配合横向、纵向和垂直方向的往复移动，能够精确地控制刀头位置和摆动角度，提升了机加工精度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的整体结构图；

图2为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的主视图；

图3为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的后方视角的立体图；

图4为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的去除滑枕箱后内部组件结构图；

图5为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的转台旋转驱动机构背面结构图；

图6为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的去除滑枕箱后侧视图；

图7为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的转台旋转驱动机构正面结构图；

图8为本实用新型提供的刀头主轴摆动可控的机床的转台旋转驱动机构主视图。

其中，01-工作台，02-工件夹持机构，03-主轴结构，04-工件；

31-中滑座，32-滑枕箱，33-上滑座，34-电主轴主体，35-电主轴箱，36-转台旋转驱动机构，37-立滑座；

41-工件端孔；

311-第一导轨，312-第一丝杆；

321-转台主轴，322-带轮，323-同步带，324-编码器，325-刹车片链接盘，326-扇形刹车片，327-第一刹车器，328-第一刹车器支架；

331-滑座防护罩，332-滑座立板；

361-转台驱动丝杆，362-联动轴，363-联动滑块，364-垂直导块，365-圆弧导轨，366-上导轨支架，367-导轨安装座，368-第二刹车器；

371-升降丝杆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图2所示，待加工工件，如汽车前轴的两工件端孔41中轴线并非垂直，与工件平面有一定夹角，对于此类大型工件，采用工件倾斜的方式不仅对旋转轴造成较大负荷，也无法保证精确度。针对此问题，本实用新型提供了加工主轴可摆动的机床。

刀头主轴摆动可控的机床，如图1和图2所示，包括工作台01、以及设置在工作台上的工件夹持机构02和主轴机构03；待加工工件04由工件夹持机构02夹持固定，本实用新型提供的主轴机构03具有移动和摆动功能，可对具有倾斜面的工件进行包括铣面、镗孔的加工。

现有技术中已有多种具有夹持、翻转、移动动作的工件夹持设备的结构，如公开专利技术“一种用于前轴加工的定位夹紧工装及加工方法”(申请号：CN201610261814.X)所提供的结构，在此不做赘述。

如图1、图3和图6所示，所述主轴机构03包括中滑座31、中滑座31上方的滑枕箱32，上滑座33、电主轴主体34、电主轴箱35、转台旋转驱动机构36、立滑座37；

电主轴主体34设置于电主轴箱35内，电主轴箱35为上、下开口的套体，对电主轴主体34起到防护作用，电主轴箱35设置于立滑座37上；

上滑座33固定设置于滑枕箱32上方，外部设置五面的滑座防护罩331，滑座防护罩331外围设置滑座立板332对滑座防护罩331及其内部的结构(包括上滑座及部分滑枕箱)进行防护和支撑。

如图4所示，所述滑枕箱32内设置转台主轴321、转台主轴321固定于滑枕箱32上，内侧一端通过带轮322和同步带323连接至一编码器324，编码器用于记录转台主轴321的旋转角度，本实施例中采用的是6FX2001-2CB02西门子编码器；

所述转台主轴321内侧通过刹车片链接盘325连接至扇形刹车片326，扇形刹车片326上下两端分别设置第一刹车器327，第一刹车器327通过第一刹车器支架328固定于滑枕箱32内。

转台主轴321外侧另一端通过轴承滑动连接至立滑座37。

如图4、图5和图7所示，所述滑枕箱32内部还设置转台旋转驱动机构36，所述转台旋转驱动机构36包括固定于上滑座33上的转台驱动丝杆361、带轴承的联动轴362、联动滑块363、垂直导块364、圆弧导轨365、上导轨支架366；

联动轴362为滚轮轴，一端通过轴承连接至上导轨支架366，另一端通过轴承置于垂直导块364内；所述垂直导块364包括正面下方带有弧形面的连板和两侧的挡板、背面通过联动滑块363固定至转台驱动丝杆361上；

所述圆弧导轨365通过导轨安装座367固定于滑枕箱32上，上导轨支架366固定于立滑座37上；圆弧导轨365的半径等于联动轴362与圆弧导轨接触位置的外沿与转台主轴321中心之间的距离；

如图7和图8所示，所述转台驱动丝杆361驱动垂直导块364左右往复移动，垂直导块364两侧的挡板为联动轴362提供了垂直方向的升降的空间，使得最终联动轴362的移动方向为水平与垂直方向结合的弧形轨迹；联动轴362在垂直导块364上的挡板的推动下沿圆弧导轨365的轨迹移动，与联动轴362轴承连接的上导轨支架366带动立滑座37连同电主轴主体34以转台主轴321为中心的平面摆动。圆弧导轨365起到导向和支撑作用。实现了以转台驱动丝杆361驱动电主轴整体摆动的效果，同时编码器324记录摆动角度。转台驱动丝杆361与摆动角度的关系由各组件的尺寸和距离而定，本领域技术人员在确定了各个组件后通过试验记录可以得出。本实用新型设计的可摆动主轴摆动角度范围可达±15°，可实现具有倾斜面的工件的铣面或镗孔加工。

如图8所示，所述上导轨支架366上方还设置第二刹车器368，第二刹车器368固定于上滑座33上，通过限制上导轨支架366的位置起到刹车效果。

为了大幅调整主轴机构03的位置，实现横向和纵向移动，可采用如下结构：

如图3所示，所述中滑座31上设置纵向的第一导轨311和第一丝杆312，滑枕箱32底面固定于第一丝杆312的滑块上，滑枕箱32底面还设置与中滑座31上纵向的第一导轨311配合的第一滑块，滑枕箱32在第一丝杆312驱动下沿第一导轨311纵向往复移动；

为了实现中滑座31的横向移动，在工作台01上设置横向的第二导轨和第二丝杆(图中未画出)，中滑座31底面固定于第二丝杆的滑块上，中滑座31底面还设置与工作台上第二导轨配合的第二滑块，中滑座31在第二丝杆的驱动下沿第二导轨横向往复移动。

为了实现电主轴主体34的升降，如图6所示，所述立滑座37上设置升降丝杆371，电主轴箱35上设置与升降丝杆371配合的滑块，升降丝杆371驱动电主轴箱35及其内部的电主轴主体34的升降。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，包括工作台、设置在工作台上的工件夹持机构和主轴机构；所述主轴机构包括滑枕箱、电主轴主体、立滑座，滑枕箱内设置转台主轴和转台旋转驱动机构；转台主轴外侧端、电主轴主体分别连接至立滑座，转台旋转驱动机构带动转台主轴和立滑座摆动。

2.根据权利要求1所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述主轴机构还包括电主轴箱，电主轴主体设置于电主轴箱内，电主轴箱为上、下开口的套体，设置于立滑座上。

3.根据权利要求2所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述主轴机构还包括中滑座和上滑座，上滑座固定设置于滑枕箱上方，外部设置五面的滑座防护罩。

4.根据权利要求1所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述转台主轴固定于滑枕箱上，转台主轴内侧一端通过带轮和同步带连接至一编码；转台主轴外侧一端通过轴承滑动连接至立滑座。

5.根据权利要求3所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述转台旋转驱动机构包括固定于上滑座上的转台驱动丝杆、带轴承的联动轴、联动滑块、垂直导块、圆弧导轨和上导轨支架；

所述联动轴为滚轮轴，一端通过轴承连接至上导轨支架，另一端通过轴承置于垂直导块内；所述垂直导块包括正面下方带有弧形面的连板和两侧的挡板、背面通过联动滑块固定至转台驱动丝杆上；

所述圆弧导轨通过导轨安装座固定于滑枕箱上，上导轨支架固定于立滑座上。

6.根据权利要求5所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述转台主轴内侧通过刹车片链接盘连接至扇形刹车片，扇形刹车片上下两端分别设置第一刹车器，第一刹车器通过第一刹车器支架固定于滑枕箱内。

7.根据权利要求6所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述上导轨支架上方还设置第二刹车器，第二刹车器固定于上滑座上。

8.根据权利要求7所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述中滑座上设置纵向的第一导轨和第一丝杆，滑枕箱底面固定于第一丝杆的滑块上，滑枕箱底面还设置与中滑座上纵向的第一导轨配合的第一滑块，滑枕箱在第一丝杆驱动下沿第一导轨纵向往复移动。

9.根据权利要求8所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，在工作台上设置横向的第二导轨和第二丝杆，中滑座底面固定于第二丝杆的滑块上，中滑座底面还设置与工作台上第二导轨配合的第二滑块，中滑座在第二丝杆的驱动下沿第二导轨横向往复移动。

10.根据权利要求9所述的刀头主轴摆动可控的机床，其特征在于，所述立滑座上设置升降丝杆，电主轴箱上设置与升降丝杆配合的滑块，升降丝杆驱动电主轴箱及其内部的电主轴主体的升降。

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