CN213034203U - 一种数控机床的双轴分度车头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数控机床的双轴分度车头，包括蜗轮蜗杆箱和主轴箱；所述蜗轮蜗杆箱的蜗轮输出轴的外端部连接有转台，所述转台连接所述主轴箱；所述主轴箱包括主轴箱体和箱体连接板，所述箱体连接板的一面连接所述转台、另一面安装有第一伺服电机；所述第一伺服电机的输出端连接有皮带轮组件，所述皮带轮组件的从动端连接有主轴，所述主轴套设在所述主轴箱体中，所述主轴与所述蜗轮输出轴空间垂直设置；本双轴分度车头的主轴能够自转外，还能跟随整个主轴箱一同转动，形成多角度和多范围的旋转，能够加工的范围和角度更大，有利于提高工件加工的便利性；而且通过刻度的设置，能够准确分度，掌握旋转的角度，有利于提高加工的精度。

Description

一种数控机床的双轴分度车头

技术领域

本实用新型涉及到数控机床设备技术领域，具体涉及到一种数控机床的双轴分度车头。

背景技术

分度头是一种用于夹持工件并使工件回转和分度定位的机床附件。分度头主要用于铣床，也常用于钻床和平面磨床。传统的分度头只具有用于对工件进行卧式加工时的水平分度机构，主要包括底座、主轴箱、刻度盘片、分度手柄及主轴；其中刻度盘片通过涡轮蜗杆机构与主轴传动连接，主轴只能在水平面内绕自身轴线转动，通常主轴转动一圈需转动刻度盘片30-40圈，效率极低。

而且，在各类数控镗床、铣床、加工中心和环模深孔机床等设备，以及需要在回转的机构中，普遍使用的数控转台是以蜗轮蜗杆原理来设计的，蜗轮蜗杆使用一段时间后会因磨损引起侧隙增大，导致定位精度和重复定位精度明显降低，虽然市面存在可调整蜗杆位移来补偿磨损的双导程蜗杆，但其调整方法较为复杂，不易掌控，制造成本也较高。也有使用双轴分度头设计的机床，如中国实用新型专利(公开号：CN202240709U)在2012年公开了一种双轴分度头，其两根主轴连接要求较高，装配难度大，而且需要手动操作。

另外，受工作环境的影响，传动机构及分度齿轮或轴极易被污物、碎屑、切削液等污染，被污染后必定无法保证整个机构的精度，尤其是切削液进入后经过一段时间的腐蚀，甚至可能导致整个机构的锈死，从而造成整个机构的瘫痪。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种数控机床的双轴分度车头。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种数控机床的双轴分度车头，包括蜗轮蜗杆箱和主轴箱；所述蜗轮蜗杆箱的蜗轮输出轴的外端部连接有转台，所述转台连接所述主轴箱；所述主轴箱包括主轴箱体和箱体连接板，所述箱体连接板的一面连接所述转台、另一面安装有第一伺服电机，所述主轴箱体与所述第一伺服电机位于同侧；所述第一伺服电机的输出端连接有皮带轮组件，所述皮带轮组件的从动端连接有主轴，所述主轴套设在所述主轴箱体中；所述主轴与所述蜗轮输出轴空间垂直设置，所述主轴连接并固定待加工工件。所述转台为分度盘。

本双轴分度车头通过所述蜗轮蜗杆箱、所述转台及所述主轴箱的配合，使得所述主轴能够自转外，还能跟随整个主轴箱一同转动，形成多角度和多范围的旋转，能够加工的范围和角度更大，有利于提高工件加工的便利性；而且通过刻度的设置，能够准确分度，掌握旋转的角度，有利于提高加工的精度。

所述蜗轮蜗杆箱作为第一级驱动部件，通过所述蜗轮输出轴和所述转台完成蜗轮旋转方向的分度，所述主轴箱及所述主轴完成主轴旋转方向的分度，由于所述主轴和所述蜗轮输出轴之间呈空间垂直，至少能够完成竖直和水平两个方向的旋转和分度，能够立、卧通用。

所述第一伺服电机通过所述皮带轮组件能够实现所述主轴的旋转，采用本结构的主轴箱，结构合理紧凑，既能够连接所述转台，也能够安装所述第一伺服电机及所述主轴，形成多级传动，而且各运动部件也不产生干涉。所述皮带轮组件也能够起到一定的变速和调速功能。

进一步的，所述主轴箱体与所述箱体连接板为一体结构，所述主轴箱体为阶梯圆柱状；所述箱体连接板上螺接有安装板，所述安装板上螺接有第一电机座，所述第一电机座上安装所述第一伺服电机；所述第一伺服电机位于所述主轴箱体的下方。

采用本结构的主轴箱体与箱体连接板，便于主轴和第一伺服电机的安装。

进一步的，所述皮带轮组件包括主动带轮和从动带轮，以及连接所述主动带轮和所述从动带轮的同步带；所述主动带轮套接所述第一伺服电机的输出轴，所述从动带轮的端部螺接有轴套，所述轴套套设在所述主轴上；所述轴套与所述主轴之间还设有涨紧套。

所述第一伺服电机旋转将带动所述主动带轮旋转，所述主动带轮通过所述同步带同步带动所述从动带轮旋转，从而驱动所述主轴旋转。

进一步的，所述从动带轮与所述主轴之间还设有轴承座，所述从动带轮的内圆周面通过若干第一轴承与所述轴承座连接，所述轴承座套设在所述主轴上并与所述主轴的外圆周之间设有间隙，所述轴承座的一端螺接在所述主轴箱体的端部、另一端螺接有压盖。

所述轴承座和所述第一轴承的设置，能够转动支撑所述从动带轮，提高所述从动带轮运行的稳定性和传动效果；同时与所述主轴形成可拆卸的结构，易于安装和维保。

进一步的，所述从动带轮的直径大于所述主动带轮的直径，达到变速的作用；所述主动带轮和所述从动带轮及所述同步带外还设有防护壳，保护各级带轮和同步带不受外物损坏(工件加工时会有大量废屑落下)。

进一步的，所述主轴为阶梯轴，所述主轴箱体与所述主轴之间设有若干对第二轴承，所述主轴箱体的两端分别螺接有第一端盖和第二端盖，所述第二轴承分别设置在所述主轴的轴肩处并通过所述第一端盖和第二端盖压紧。

进一步的，所述主轴从所述第一端盖至所述第二端盖的方向直径阶梯渐大设置；所述第一端盖和所述第二端盖分别套设在所述主轴上并密封连接。

采用阶梯轴的所述主轴，便于第二轴承的安装和定位，配合端盖，能够形成密封的主轴箱体空间，而且能够减少所述主轴的轴向位移。

进一步的，所述蜗轮蜗杆箱具有安装箱体，所述安装箱体内设有相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述安装箱体的上方螺接第二电机座，所述第二电机座上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器连接所述蜗杆；所述蜗轮套设并螺接在所述蜗轮输出轴上，所述蜗轮输出轴的一端露出所述安装箱体并连接所述转台。露出的部分安装有外壳体和端盖，对所述蜗轮输出轴进行保护。

所述第二伺服电机驱动所述蜗杆旋转，所述蜗杆带动所述蜗轮旋转，从而带动所述蜗轮输出轴及所述转台旋转，实现竖直方向的旋转和分度。所述蜗轮输出轴与所述安装箱体之间设有锁紧件，以固定所述蜗轮输出轴和所述转台的角度。

进一步的，所述蜗轮输出轴为空心轴，所述转台朝向所述蜗轮输出轴的一端设有连接轴，所述连接轴套接在所述蜗轮输出轴内。

进一步的，所述主轴具有轴向贯穿的阶梯型内腔，所述阶梯型内腔靠近所述待加工工件的一端为喇叭口，所述待加工工件的一端卡合在所述喇叭口内并通过连接件紧固。

根据待加工工件结构和类型的不同，可以采用不同的夹持工具和连接件，如卡盘、夹钳等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本双轴分度车头通过所述蜗轮蜗杆箱、所述转台及所述主轴箱的配合，使得所述主轴能够自转外，还能跟随整个主轴箱一同转动，形成多角度和多范围的旋转，能够加工的范围和角度更大，有利于提高工件加工的便利性；而且通过刻度的设置，能够准确分度，掌握旋转的角度，有利于提高加工的精度；2、由于所述主轴和所述蜗轮输出轴之间呈空间垂直，至少能够完成竖直和水平两个方向的旋转和分度，能够立、卧通用；3、采用本结构的主轴箱，结构合理紧凑，易于安装和拆卸，既能够连接所述转台，也能够安装所述第一伺服电机及所述主轴，形成多级传动，而且各运动部件也不产生干涉；4、蜗轮蜗杆和所述皮带轮组件的设置也能够起到一定的变速和调速功能。

附图说明

图1为本实用新型一种数控机床的双轴分度车头的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种数控机床的双轴分度车头的A-A截面局部剖视结构示意图；

图3为本实用新型一种数控机床的双轴分度车头的主轴箱结构示意图；

图4为本实用新型一种数控机床的双轴分度车头的主轴及主轴箱体配合结构放大示意图；

图中：1、蜗轮输出轴；2、转台；3、主轴箱体；4、箱体连接板；5、安装板；6、第一电机座；7、第一伺服电机；8、主动带轮；9、同步带；10、从动带轮；11、主轴；1101、喇叭口；12、轴套；13、涨紧套；14、轴承座；15、第一轴承；16、防护壳；17、第一端盖；18、第二端盖；19、第二轴承；20、待加工工件；21、连接件；22、安装箱体；23、蜗杆；24、蜗轮；25、第二电机座；26、第二伺服电机；27、联轴器；28、压盖；29、密封件；30、定位挡圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1～图4所示，一种数控机床的双轴分度车头，包括蜗轮蜗杆箱和主轴箱；所述蜗轮蜗杆箱的蜗轮输出轴1的外端部连接有转台2，所述转台2连接所述主轴箱；所述主轴箱包括主轴箱体3和箱体连接板4，所述箱体连接板4的一面连接所述转台2、另一面安装有第一伺服电机7，所述主轴箱体3与所述第一伺服电机7位于同侧；所述第一伺服电机7的输出端连接有皮带轮组件，所述皮带轮组件的从动端连接有主轴11，所述主轴11套设在所述主轴箱体3中；所述主轴11与所述蜗轮输出轴1空间垂直设置，所述主轴11连接并固定待加工工件20。所述转台2为分度盘，所述转台2的外圆周上设有刻度。

本双轴分度车头通过所述蜗轮蜗杆箱、所述转台2及所述主轴箱的配合，使得所述主轴11能够自转外，还能跟随整个主轴箱一同转动，形成多角度和多范围的旋转，能够加工的范围和角度更大，有利于提高工件加工的便利性；而且通过刻度的设置，能够准确分度，掌握旋转的角度，有利于提高加工的精度。

所述蜗轮蜗杆箱作为第一级驱动部件，通过所述蜗轮输出轴1和所述转台2完成蜗轮旋转方向的分度，所述主轴箱及所述主轴11完成主轴旋转方向的分度，由于所述主轴11和所述蜗轮输出轴1之间呈空间垂直，至少能够完成竖直和水平两个方向的旋转和分度，能够立、卧通用。

所述第一伺服电机7通过所述皮带轮组件能够实现所述主轴11的旋转，采用本结构的主轴箱，结构合理紧凑，既能够连接所述转台2，也能够安装所述第一伺服电机7及所述主轴11，形成多级传动，而且各运动部件也不产生干涉。所述皮带轮组件也能够起到一定的变速和调速功能。

进一步的，所述主轴箱体3与所述箱体连接板4为一体结构，所述主轴箱体3为阶梯圆柱状；所述箱体连接板4上螺接有安装板5，所述安装板5上螺接有第一电机座6，所述第一电机座6上安装所述第一伺服电机7；所述第一伺服电机7位于所述主轴箱体3的下方。

采用本结构的主轴箱体3与箱体连接板4，便于主轴11和第一伺服电机7的安装。

进一步的，所述皮带轮组件包括主动带轮8和从动带轮10，以及连接所述主动带轮8和所述从动带轮10的同步带9；所述主动带轮8套接所述第一伺服电机7的输出轴，所述从动带轮10的端部螺接有轴套12，所述轴套12套设在所述主轴11上；所述轴套12与所述主轴11之间还设有涨紧套13。

所述第一伺服电机7旋转将带动所述主动带轮8旋转，所述主动带轮8通过所述同步带9同步带动所述从动带轮10旋转，从而驱动所述主轴11旋转。

进一步的，所述从动带轮10与所述主轴11之间还设有轴承座14，所述从动带轮10的内圆周面通过若干第一轴承15与所述轴承座14连接，所述轴承座14套设在所述主轴11上并与所述主轴11的外圆周之间设有间隙，所述轴承座14的一端螺接在所述主轴箱体3的端部、另一端螺接有压盖28(见图4)。

所述轴承座14和所述第一轴承15的设置，能够转动支撑所述从动带轮10，提高所述从动带轮10运行的稳定性和传动效果；同时与所述主轴11形成可拆卸的结构，易于安装和维保。

进一步的，所述从动带轮10的直径大于所述主动带轮8的直径，达到变速的作用；所述主动带轮8和所述从动带轮10及所述同步带9外还设有防护壳16，保护各级带轮和同步带不受外物损坏(工件加工时会有大量废屑落下)。

进一步的，所述主轴11为阶梯轴，所述主轴箱体3与所述主轴11之间设有若干对第二轴承19，所述主轴箱体3的两端分别螺接有第一端盖17和第二端盖18，所述第二轴承19分别设置在所述主轴11的轴肩处并通过所述第一端盖17和第二端盖18压紧。

进一步的，所述主轴11从左至右的方向直径阶梯渐大设置；所述第一端盖17和所述第二端盖18分别套设在所述主轴11上并密封连接。

具体的所述第一端盖17和所述第二端盖18与所述主轴11的外圆周之间分别设置密封件29；所述主轴11靠近所述第一端盖17处还设有定位挡圈30，便于快速定位、卡合和安装。

采用阶梯轴的所述主轴11，便于第二轴承19的安装和定位，配合端盖，能够形成密封的主轴箱体空间，而且能够减少所述主轴11的轴向位移。

进一步的，如图1所示，所述蜗轮蜗杆箱具有安装箱体22，所述安装箱体22内设有相互啮合的蜗轮24和蜗杆23，蜗杆23为竖直设置，蜗轮24设置在蜗杆23的一侧；所述安装箱体22的上方螺接第二电机座25，所述第二电机座25上安装有第二伺服电机26，所述第二伺服电机26的输出轴通过联轴器27连接所述蜗杆23；所述蜗轮24套设并螺接在所述蜗轮输出轴1上，所述蜗轮输出轴1的一端露出所述安装箱体22并连接所述转台2。露出的部分安装有外壳体和端盖，对所述蜗轮输出轴1进行保护。

所述第二伺服电机26驱动所述蜗杆23旋转，所述蜗杆23带动所述蜗轮24旋转，从而带动所述蜗轮输出轴1及所述转台2旋转，实现竖直方向的旋转和分度。所述蜗轮输出轴1与所述安装箱体22之间设有锁紧件，以固定所述蜗轮输出轴1和所述转台2的角度。

进一步的，所述蜗轮输出轴1为空心轴，所述转台2朝向所述蜗轮输出轴1的一端设有连接轴，所述连接轴套接在所述蜗轮输出轴1内。

进一步的，所述主轴11具有轴向贯穿的阶梯型内腔，所述阶梯型内腔靠近所述待加工工件20的一端为喇叭口1101，所述待加工工件20的一端卡合在所述喇叭口1101内并通过连接件21紧固。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控机床的双轴分度车头，包括蜗轮蜗杆箱和主轴箱；其特征在于，所述蜗轮蜗杆箱的蜗轮输出轴的外端部连接有转台，所述转台连接所述主轴箱；所述主轴箱包括主轴箱体和箱体连接板，所述箱体连接板的一面连接所述转台、另一面安装有第一伺服电机，所述主轴箱体与所述第一伺服电机位于同侧；所述第一伺服电机的输出端连接有皮带轮组件，所述皮带轮组件的从动端连接有主轴，所述主轴套设在所述主轴箱体中；所述主轴与所述蜗轮输出轴空间垂直设置，所述主轴连接并固定待加工工件。

2.根据权利要求1所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述主轴箱体与所述箱体连接板为一体结构，所述主轴箱体为阶梯圆柱状；所述箱体连接板上螺接有安装板，所述安装板上螺接有第一电机座，所述第一电机座上安装所述第一伺服电机；所述第一伺服电机位于所述主轴箱体的下方。

3.根据权利要求1所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述皮带轮组件包括主动带轮和从动带轮，以及连接所述主动带轮和所述从动带轮的同步带；所述主动带轮套接所述第一伺服电机的输出轴，所述从动带轮的端部螺接有轴套，所述轴套套设在所述主轴上；所述轴套与所述主轴之间还设有涨紧套。

4.根据权利要求3所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述从动带轮与所述主轴之间还设有轴承座，所述从动带轮的内圆周面通过若干第一轴承与所述轴承座连接，所述轴承座套设在所述主轴上并与所述主轴的外圆周之间设有间隙，所述轴承座的一端螺接在所述主轴箱体的端部、另一端螺接有压盖。

5.根据权利要求3所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述从动带轮的直径大于所述主动带轮的直径，所述主动带轮和所述从动带轮及所述同步带外还设有防护壳。

6.根据权利要求1所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述主轴为阶梯轴，所述主轴箱体与所述主轴之间设有若干对第二轴承，所述主轴箱体的两端分别螺接有第一端盖和第二端盖，所述第二轴承分别设置在所述主轴的轴肩处并通过所述第一端盖和第二端盖压紧。

7.根据权利要求6所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述主轴从所述第一端盖至所述第二端盖的方向直径阶梯渐大设置；所述第一端盖和所述第二端盖分别套设在所述主轴上并密封连接。

8.根据权利要求1所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述蜗轮蜗杆箱具有安装箱体，所述安装箱体内设有相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述安装箱体的上方螺接第二电机座，所述第二电机座上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器连接所述蜗杆；所述蜗轮套设并螺接在所述蜗轮输出轴上，所述蜗轮输出轴的一端露出所述安装箱体并连接所述转台。

9.根据权利要求1或8任一所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述蜗轮输出轴为空心轴，所述转台朝向所述蜗轮输出轴的一端设有连接轴，所述连接轴套接在所述蜗轮输出轴内。

10.根据权利要求1所述的数控机床的双轴分度车头，其特征在于，所述主轴具有轴向贯穿的阶梯型内腔，所述阶梯型内腔靠近所述待加工工件的一端为喇叭口，所述待加工工件的一端卡合在所述喇叭口内并通过连接件紧固。

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