CN2410071Y - 一种五轴加工机主轴头传动结构 - Google Patents

一种五轴加工机主轴头传动结构 Download PDF

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康瑞德·约瑟夫·帕伯
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Abstract

一种五轴加工机主轴头传动结构,主要包括有一主轴传动装置、一B轴传动装置及一C轴传动装置,所述三轴分别各具有一传动装置,使主轴可由上方之二段式变速齿轮组控制转速,并传动至底侧之切削刀具进行旋转加工,且B轴传动装置可由一齿轮组传动而下,经由一蜗轮蜗杆组传动底侧之分度头可作上、下各115°的摆动,再配合C轴传动装置可传动分度头作360°旋转,使B轴与C轴可控制主轴之全方位旋转定位,且配合主轴进行旋转切削,具有切削不规则曲面的功能。

Description

一种五轴加工机主轴头传动结构
本实用新型涉及一种五轴加工机主轴头传动结构,尤其是涉及一种可进行复杂形状的切削加工,能避免切削时产生刀具死角的主轴传动结构。
五轴加工机主要应用于曲面外形加工,如航天零件及模具等的生产,其中航天零件的特点是外形复杂,而模具则是考虑加工效率,五轴加工机可在一台机器上完成工件全部加工,能提高加工质量,提高加工效率,降低人力工作。常用五轴加工机虽有卧式工具机搭配回转工作台,但其加工工件体积及重量受限,无法加工大型工件,而主轴马达及管路外挂设计的主轴头,其旋转角度受拘束,及主轴头体积庞大等缺点。
本实用新型之主要目的在于,提供一种五轴加工机主轴头传动结构,其以三轴并存、同动的机构设计,改进常用的五轴加工机采用回转工作台加工,无法加工大型工件的缺点。
本实用新型之又一目的在于,提供一种五轴加工机主轴头传动结构,其以三轴并存、同动的机构设计,改进常用的五轴加工机主轴头管路外挂,旋转角度受拘束的缺点。
本实用新型之另一目的在于,可提供一种五轴加工机主轴头传动结构,其以三轴并存、同动的机构设计,改进常用的五轴加工机主轴头马达外挂,主轴头体积庞大的缺点。
   一种五轴加工机主轴头传动结构,其特征在于,包括有:
   一主轴头
   一分度头,其设于主轴头下方;
   一主轴传动装置,其包含一第一马达,该第一马达固定于主轴头上方,该第一马达以一皮带轮组及一变速齿轮装置与一主轴传动杆连接,该主轴传动杆于底侧处以适当之齿轮组驱动主轴下方的中心轴,带动刀具进行旋转切削;
   一B轴传动装置,其包含一第二马达,该第二马达固定主轴头上方,第二马达以一皮带轮组连接包覆于主轴传动杆外部之B轴传动杆,B轴传动杆下方以一齿轮组连接一位于分度头下侧的蜗轮蜗杆组,可传动齿轮组连动蜗轮蜗杆组,带动一B轴活动装置作上、下之摆动;以及
   一C轴传动装置,其包含一第三马达,该第三马达固定于主轴头上方,第三马达以一皮带轮组连接一旋转轴,该旋转轴连接适当的齿轮组,其下方锁固一C轴传动杆,该C轴传动杆套设于B轴传动杆之外侧,C轴传动杆并与分度头锁合,可传动分度头作360°旋转。
以下结合附图说明本实用新型的较佳实施例,以便更进一步了解本实用新型的特征及技术内容,然而所作的说明并非用来限制本实用新型的保护范围。其中:
图1A是本实用新型上段的前视剖面示意图。
图1B是本实用新型中段的前视剖面示意图。
图1C是本实用新型下段的前视剖面示意图。
图2是本实用新型的俯视示意图。
图3是本实用新型B轴传动装置部分的剖面示意图。
图4是本实用新型C轴传动装置部分的剖面示意图。
图5是本实用新型B轴活动装置27带动切削刀具作上、下摆动的示意图。
如图1至图5所示,本实用新型所提供的一种五轴加工主轴头传动结构,其包括有一主轴传动装置1、一B轴传动装置2、一C轴传动装置3、一分度头4及一主轴头5组成,其中主轴传动机构1包括一第一马达10,该第一马达10适当固定于主轴头5上方,第一马达10连接一皮带轮组11,该皮带轮组11再连接一变速齿轮组12,该变速齿轮组12具有一第一齿轮121及一第二齿轮122,主轴传动机构1另包含有一气缸13,该气缸13适当固定于主轴头5上方,气缸13并连接一移动齿轮组14,该移动齿轮组14具有一第三齿轮141及一第四齿轮142,可通过气缸13驱动移动齿轮组14作一上、下移动,以使第三齿轮141及第四齿轮142选择性的与第一齿轮121及第二齿轮122啮合,形成二段式变速齿轮装置,该移动齿轮组14与一主轴传动杆101连接,可通过移动齿轮组14连动主轴传动杆101旋转,该主轴传动杆101与底侧处连接一螺线斜齿轮组15,该斜齿轮组15并连接一传动轴16,可籍主轴传动杆101的旋转连动斜齿轮组15及传动轴16水平传动至分度头4侧缘,该传动轴16并连接一正齿轮组17垂直传动一连动轴18连动一斜齿轮组19,该斜齿轮组19与一中心轴102连结,可经斜齿轮组19驱动主轴下方之中心轴102,以带动刀具进行旋转切削。另设有一气缸103,该气缸103适当固定于主轴头5上方,气缸103连结有一打刀杆(打刀装置)104,可籍气缸103连动打刀杆104进行换刀,且于主轴传动杆101中心设有吹气孔(吹气装置)105,吹气孔105连接高压气体向下吹气,以便换刀时可吹掉杂质,保持刀具界面干净。
B轴传动装置2包括一第二马达20,该第二马达20适当地固定于主轴头5上方,第二马达20连接一皮带轮组21,该皮带轮组21再连结一包覆于主轴传动杆101外部之B轴传动杆22,第二马达20可以皮带轮组21传动B轴传动杆22,主轴传动杆101与B轴传动杆22之间并以轴承23区隔开且不影响主轴传动杆101的旋转,且于B轴传动杆22下方以一齿轮组24连结一位于分度头4下侧之蜗轮蜗杆组25,如图5所示,在B轴传动杆22下端以双向轴承26支撑B轴活动装置27,以使B轴传动杆22传动时,可传动齿轮组24连动蜗杆蜗轮组25,B轴活动装置27固定连接于蜗轮,而底侧分度头固定连接于活动装置27;使蜗轮蜗杆组25带动主轴头5下方之B轴活动装置27进而使切削刀具产生上,、下各115°之摆动。
C轴传动装置3包括一第三马达30,该第三马达30系适当固定于主轴头5上方,第三马达30连结一皮带轮组31,该皮带轮组31连结旋转轴32,第三马达30可以皮带轮组31传动旋转轴32,该旋转轴32并连结一斜齿轮组33以变换传动方向,该斜齿轮组33再连结一蜗轮蜗杆组34,以使旋转轴32转动时,可传动蜗轮蜗杆组34下方锁固之C轴传动杆35同时连动,且该C轴传动杆35套设于B轴传动杆22之外侧,亦不影响B轴传动杆22之旋转,并于C轴传动杆35与分度头4锁合连结,以使该C轴传动装置3可传动分度头4作360°旋转。
本实用新型通过B轴传动装置2及C轴传动装置3分别可传动分度头4作上、下各115°摆动与360°连续旋转,使主轴可进行复杂形状的切削加工,能避免切削时刀具死角的产生,且该传动装置1、2、3可分别设有刹车系统(图略),可使B轴及C轴固定于某一特定角度进行切削,亦可防止主轴进行重切削时,B轴摆动及C轴转动而影响切削精度。
如上所述,依据本实用新型之综合加工机主轴传动结构,至少具有以下优点:
1、本实用新型为主轴、B轴、C轴等三轴同设于轴头内,此为三轴同动的机构设计,搭配龙门机台的两组直线进给轴,可成五轴加工机,以进行复杂形状工件的切削加工,例如:飞机翼等不规则形加工,并可避免切削死角发生。
2、本实用新型三轴之驱动马达10、20、30设于主轴头5上方,主轴头5旋转角度不受拘束,主轴头5外形简洁,体积较小。
3、本实用新型主轴可由上方之二段式变速齿轮组12控制转速,并传动至底侧的切削工具进行旋转加工,主轴中心设有打刀及吹气装置,能自动交换刀具,且交换刀具时可将杂质吹掉,保持刀具界面干净。
4、本实用新型B轴传动装置2经由主轴头5上方之驱动马达20传动而下,籍由一蜗轮蜗杆组25传动底侧的B轴可呈上、下各115°的摆动,配合主轴进行旋转切削。
5、本实用新型C轴传动装置3经由主轴头5上方之驱动马达30传动而下,籍由一蜗轮蜗杆组34传动底侧之C轴可呈360°连续旋转,配合主轴进行旋转切削。
6、本实用新型具有全方位之加工功能,方便不规则面加工,可缩短须多次定位加工的捆扰,同时具有加工的连贯性,可增加加工精度,提高加工效率,降低人力工作。
综上所述,本实用新型可以改善常用加工机之加工工件体积及重量受限,无法加工大型工件,以及主轴马达及管路外挂设计之主轴头,有旋转角度受拘束,主轴头体积庞大等缺点。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例,并非因此拘限本实用新型的保护范围,故凡运用本实用新型说明书及附图内容所为之等效结构变化,均应包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1、一种五轴加工机主轴头传动结构,其特征在于,包括有:
   一主轴头
   一分度头,其设于主轴头下方;
   一主轴传动装置,其包含一第一马达,该第一马达固定于主轴头上方,该第一马达以一皮带轮组及一变速齿轮装置与一主轴传动杆连接,该主轴传动杆于底侧处以适当之齿轮组驱动主轴下方的中心轴,带动刀具进行旋转切削;
   一B轴传动装置,其包含一第二马达,该第二马达固定于主轴头上方,第二马达以一皮带轮组连接包覆于主轴传动杆外部之B轴传动杆,B轴传动杆下方以一齿轮组连接一位于分度头下侧的蜗轮蜗杆组,可传动齿轮组连动蜗轮蜗杆组,带动一B轴活动装置作上、下摆动;以及
   一C轴传动装置,其包含一第三马达,该第三马达固定于主轴头上方,第三马达以一皮带轮组连接一旋转轴,该旋转轴连接适当的齿轮组,其下方锁固一C轴传动杆,该C轴传动杆套设于B轴传动杆之外侧,C轴传动杆并与分度头锁合,可传动分度头作360°旋转。
2、如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构,其其特征在于,主轴传动装置设有一气缸,该气缸连结有一打刀杆,该气缸连动打刀杆进行换刀,且于主轴传动杆中设有吹气孔,以便换刀时可吹掉杂质。
3、如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构,其其特征在于,主轴传动装置之主轴传动杆于底侧处以一斜齿轮组连结一传动轴,该传动轴并连结一正齿轮组传动一连动轴连动一斜齿轮组,以驱动主轴下方的中心轴。
4、如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构,其特征在于,B轴传动装置之B轴传动杆下端分别以双向轴承支撑B轴活动装置。
5、如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构,其特征在于,C轴传动装置之旋转轴连结一斜齿轮组及一蜗轮蜗杆组,以该蜗轮蜗杆组下方锁固该C轴传动杆。
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CN102079048A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 本田技研工业株式会社 用于机床的转动机构
CN103418805A (zh) * 2013-08-20 2013-12-04 苏州江源精密机械有限公司 机械式a/c轴联动双摆铣头

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