CN104625196A - 一种数控机床他驱式万能铣头 - Google Patents

一种数控机床他驱式万能铣头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数控机床他驱式万能铣头，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动。该控机床他驱式万能铣头具有强劲的低速输出功率，又具有万向加工的能力。

Description

一种数控机床他驱式万能铣头
技术领域
本发明属于数控机床领域，特别涉及一种数控机床他驱式万能铣头。
背景技术
现有技术中的数控铣头有自驱式，即采用主轴电机，直接驱动，可实现万向加工，但低速输出力矩小，不能用于大功率切削，如CYTEC公司的双摆动头铣头。还有他驱式铣头，能自动分度、立卧双主轴输出，如西班牙EMENA.S.L公司、日本日立公司、台湾日绅公司的五面体铣头，虽然低速输出力矩较大，但都是水平、垂直两根主轴同时转动，而且水平主轴只能90°分度，使用这种主轴的机床，只能加工水平和垂直平面，不能万向加工。数控机床上使用的主轴电机的不足之处，在于低速输出功率和扭矩小，低速加工，特别是粗加工重切削时，输出功率小，容易“憋车”，造成事故。
发明内容
针对上述现有技术得不足，本发明提供一种数控机床他驱式万能铣头，该控机床他驱式强力万能铣头具有强劲的低速输出功率，又具有万向加工的能力，广泛使用于龙门加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、工作台式镗铣床、落地式镗铣床等。
本发明的技术方案是：一种数控机床他驱式万能铣头，包括连接法兰，连接芯轴，芯轴圆锥齿轮，第一圆锥齿轮，第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮，第二圆锥齿轮，主轴圆锥齿轮，主轴部件，主轴松刀顶杆，蝶形弹簧，刀柄拉爪，主轴锥孔，同步带轮，轴，第一离合器，第二离合器，第一齿轮轴，第四齿轮，第二齿轮轴，齿圈，回转叉架，铣头底座，第一圆光栅尺，第二圆光栅尺，第五齿轮，第一轴套，半轴，伺服电机，同步带，第一编码器，第一螺钉、第六齿轮，主轴套筒，第一进油孔，第二进油孔，第三进油孔，第四进油孔，轴承套，第一环槽，第二螺钉，第二轴套，锁紧套，第三环槽，第二编码器，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动；
所述第一圆光栅尺的定片固定在铣头底座前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架后部的内孔中并随回转叉架作回转运动；齿圈通过第六齿轮、第一编码器检测对分度位置，同时通过数控***对回转叉架相对于铣头底座分度运动的闭环控制；
所述第五齿轮、半轴、主轴套筒固定在一起，伺服电机及其齿轮传动***带动第五齿轮转动，带动主轴部件绕着半轴轴线相对于回转叉架作分度运动；
所述第二圆光栅尺的定片固定在回转叉架上，动片固定在第五齿轮上，第二编码器对位置进行检测同时通过数控***实现对主轴部件相对于回转叉架分度运动的闭环控制；
所述第二轴套、轴承套、回转叉架、第一螺钉、第二螺钉、锁紧套固定在一起，第一进油孔、第二进油孔、第三进油孔、第三进油孔连通锁紧套上的第三环槽。
进一步地，所述第三环槽为5个。
进一步地，所述第一环槽为6个。
本发明的有益效果是：该数控机床他驱式万能铣头，对原有的铣头结构进行了改进，主轴动力由机床主轴提供，由于机床主轴一般都有完备的变速、减速机构，从而保证了铣头主轴（10）的低速输出功率；回转叉架（23）可以相对于铣头底座（24）并绕着连接芯轴（2）的轴线转动进行分度运动，并且通过第一圆光栅尺（25）、第一编码器（32）和数控***进行闭环控制，达到分度运动的高精度；主轴部件（10）可以相对于回转叉架（23）在与连接芯轴垂直的平面内，绕着半轴（29）的轴线作分度运动，并且通过第二圆光栅尺（26）、第二编码器（48）和数控***进行闭环控制，达到分度运动的高精度；回转叉架（23）相对于铣头底座（24）并绕着连接芯轴（2）轴线的转动与主轴部件（10）相对于回转叉架（23）在与连接芯轴垂直的平面内，绕着半轴（29）的轴线所作转动，形成了铣头主轴在垂直和水平两平面内的回转运动，即形成了万向加工的能力；利用高压油使材料变形对机构进行锁紧。高压油进入锁紧套（46）的多处第三环槽（47）内，在压力油的作用下，锁紧套（46）沿轴向产生伸长变形，将间隙（41）消除，从而将铣头底座（24）与回转叉架（23）锁紧在一起；高压油进入半轴（29）的多处第一环槽（43）内，在压力油的作用下，半轴（29）沿轴向产生伸长变形，将间隙（42）消除，从而将主轴套筒（35）与回转叉架（23）锁紧在一起。
附图说明
图1为本发明一种数控机床他驱式万能铣头外观结构示意图
图2为本发明一种数控机床他驱式万能铣头正面结构示意图
图3为本发明一种数控机床他驱式万能铣头C-C向剖面结构示意图
图4为本发明一种数控机床他驱式万能铣头A-A向剖面结构示意图
图5为本发明一种数控机床他驱式万能铣头侧后面三维结构示意图
图6为本发明一种数控机床他驱式万能铣头B-B向剖面结构示意图
图7为本发明一种数控机床他驱式万能铣头F-F向剖面结构示意图
附图标示：1为连接法兰，2为连接芯轴，3为芯轴圆锥齿轮，4为第一圆锥齿轮，5为第一齿轮，6为第二齿轮，7为第三齿轮，8为第二圆锥齿轮，9为主轴圆锥齿轮，10为主轴部件，11为主轴松刀顶杆，12为蝶形弹簧，13为刀柄拉爪，14为主轴锥孔，15为同步带轮，16为轴，17为第一离合器、18为第二离合器，19为第一齿轮轴，20为第四齿轮，21为第二齿轮轴，22为齿圈，23为回转叉架，24为铣头底座，25为第一圆光栅尺，26为第二圆光栅尺，27为第五齿轮，28为第一轴套，29为半轴，30为伺服电机，31为同步带，32为第一编码器，33为第一螺钉、34为第六齿轮，35为主轴套筒，36为第一进油孔，37为第二进油孔，38为第三进油孔，39为第四进油孔，40为轴承套，41为第一间隙，42为第二间隙，43为第一环槽，44为第二螺钉，45为第二轴套，46为锁紧套，47为第三环槽，48为第二编码器
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种数控机床他驱式万能铣头，包括连接法兰1，连接芯轴2，芯轴圆锥齿轮3，第一圆锥齿轮4，第一齿轮5，第二齿轮6，第三齿轮7，第二圆锥齿轮8，主轴圆锥齿轮9，主轴部件10，主轴松刀顶杆11，蝶形弹簧12，刀柄拉爪13，主轴锥孔14，同步带轮15，轴16，第一离合器17，第二离合器18，第一齿轮轴19，第四齿轮20，第二齿轮轴21，齿圈22，回转叉架23，铣头底座24，第一圆光栅尺25，第二圆光栅尺26，第五齿轮27，第一轴套28，半轴29，伺服电机30，同步带31，第一编码器32，第一螺钉33、第六齿轮34，主轴套筒35，第一进油孔36，第二进油孔37，第三进油孔38，第四进油孔39，轴承套40，第一环槽43，第二螺钉44，第二轴套45，锁紧套46，第三环槽47，第二编码器48，其特征在于：所述铣头底座24的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰1、连接芯轴2和芯轴圆锥齿轮3；芯轴圆锥齿轮3通过第一圆锥齿轮4、第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第二圆锥齿轮8、主轴圆锥齿轮9，带动主轴部件10作回转运动；齿圈22与回转叉架23固定在一起，伺服电机30通过同步带31、同步带轮15、轴16、第一离合器17、第二离合器18、第一齿轮轴19、第四齿轮20、第二齿轮轴21带动齿圈22转动，所述回转叉架23带动主轴套筒35、主轴部件10作回转运动，回转叉架23相对于铣头底座24绕其中心孔轴线的分度运动；
所述第一圆光栅尺25的定片固定在铣头底座24前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架23后部的内孔中并随回转叉架23作回转运动；齿圈22通过第六齿轮34、第一编码器32检测对分度位置，同时通过数控***对回转叉架23相对于铣头底座24分度运动的闭环控制；
所述第五齿轮27、半轴29、主轴套筒35固定在一起，伺服电机30及其齿轮传动***带动第五齿轮27转动，带动主轴部件绕着半轴29轴线相对于回转叉架23作分度运动；
所述第二圆光栅尺26的定片固定在回转叉架23上，动片固定在第五齿轮27上，第二编码器48对位置进行检测同时通过数控***实现对主轴部件10相对于回转叉架23分度运动的闭环控制；
所述第二轴套45、轴承套40、回转叉架23、第一螺钉33、第二螺钉44、锁紧套46固定在一起，第一进油孔36、第二进油孔37、第三进油孔38、第三进油孔39连通锁紧套46上的第三环槽47。
进一步地，所述第三环槽47为5个。
进一步地，所述第一环槽43为6个。

Claims (3)

1.一种数控机床他驱式万能铣头，包括连接法兰，连接芯轴，芯轴圆锥齿轮，第一圆锥齿轮，第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮，第二圆锥齿轮，主轴圆锥齿轮，主轴部件，主轴松刀顶杆，蝶形弹簧，刀柄拉爪，主轴锥孔，同步带轮，轴，第一离合器，第二离合器，第一齿轮轴，第四齿轮，第二齿轮轴，齿圈，回转叉架，铣头底座，第一圆光栅尺，第二圆光栅尺，第五齿轮，第一轴套，半轴，伺服电机，同步带，第一编码器，第一螺钉、第六齿轮，主轴套筒，第一进油孔，第二进油孔，第三进油孔，第四进油孔，轴承套，第一环槽，第二螺钉，第二轴套，锁紧套，第三环槽，第二编码器，其特征在于：所述铣头底座的后部为一方形结构，前部为一圆柱体，中部有与外圆同心的孔，孔中设有与机床主轴轴端相连的连接法兰、连接芯轴和芯轴圆锥齿轮；芯轴圆锥齿轮通过第一圆锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二圆锥齿轮、主轴圆锥齿轮，带动主轴部件作回转运动；齿圈与回转叉架固定在一起，伺服电机通过同步带、同步带轮、轴、第一离合器、第二离合器、第一齿轮轴、第四齿轮、第二齿轮轴带动齿圈转动，所述回转叉架带动主轴套筒、主轴部件作回转运动，回转叉架相对于铣头底座绕其中心孔轴线的分度运动；
所述第一圆光栅尺的定片固定在铣头底座前端的圆柱体上，动片固定在回转叉架后部的内孔中并随回转叉架作回转运动；齿圈通过第六齿轮、第一编码器检测对分度位置，同时通过数控***对回转叉架相对于铣头底座分度运动的闭环控制；
所述第五齿轮、半轴、主轴套筒固定在一起，伺服电机及其齿轮传动***带动第五齿轮转动，带动主轴部件绕着半轴轴线相对于回转叉架作分度运动；
所述第二圆光栅尺的定片固定在回转叉架上，动片固定在第五齿轮上，第二编码器对位置进行检测同时通过数控***实现对主轴部件相对于回转叉架分度运动的闭环控制；
所述第二轴套、轴承套、回转叉架、第一螺钉、第二螺钉、锁紧套固定在一起，第一进油孔、第二进油孔、第三进油孔、第三进油孔连通锁紧套上的第三环槽。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床他驱式万能铣头，其特征在于：所述第三环槽为5个。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床他驱式强力万能铣头，其特征在于：所述第一环槽为6个。
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Inventor after: Wang Dejian

Inventor after: Lin Zhaoyou

Inventor after: Li Xingyong

Inventor after: Zhang Lingping

Inventor before: Li Xingyong

Inventor before: Chen Chunyu

Inventor before: Wang Dejian

Inventor before: Lin Zhaoyou

Inventor before: Geng Jianguo

Inventor before: Li Bin

Inventor before: Zhang Lingping

Inventor before: Shang Jingli

CB03 Change of inventor or designer information
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: He-drive type universal milling head of numerical control machine tool

Effective date of registration: 20180412

Granted publication date: 20170208

Pledgee: Bank of Zaozhuang branch of the Bank of Zaozhuang, Tengzhou branch

Pledgor: Shandong Pulute Machine Tool Co.,Ltd.

Registration number: 2018370000071

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Date of cancellation: 20190709

Granted publication date: 20170208

Pledgee: Tengzhou Branch of Zaozhuang Bank Co., Ltd.

Pledgor: Shandong Pulute Machine Tool Co.,Ltd.

Registration number: 2018370000071

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: He-drive type universal milling head of numerical control machine tool

Effective date of registration: 20190711

Granted publication date: 20170208

Pledgee: Tengzhou Branch of Zaozhuang Bank Co., Ltd.

Pledgor: Shandong Pulute Machine Tool Co.,Ltd.

Registration number: 2019370000163

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Date of cancellation: 20210514

Granted publication date: 20170208

Pledgee: Tengzhou Branch of Zaozhuang Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG PULUTE MACHINE TOOL Co.,Ltd.

Registration number: 2019370000163