專利名稱：精密齒輪傳動式a/c軸雙擺角數(shù)控銑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭
技術(shù)領(lǐng)域：
:本實用新型涉及機床銑削動カ頭，具體為ー種精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控統(tǒng)頭。
(ニ)背景技術(shù):五軸聯(lián)動數(shù)控機床作為復(fù)雜曲面加工的關(guān)鍵設(shè)備，在航空航天、汽車、模具等各領(lǐng)域的需求日漸增長。A/C軸雙擺角銑頭作為五軸聯(lián)動數(shù)控機床的核心部件，一直是國內(nèi)外各機床廠家研究的重點。國外專業(yè)廠家A/C軸雙擺角銑頭技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而國內(nèi)A/C軸雙擺角銑頭主要依賴進ロ，開發(fā)ー種實用經(jīng)濟型A/C軸雙擺角銑頭具有重要的意義。目前國內(nèi)生產(chǎn)的齒輪傳動A/C軸雙擺角銑頭存在傳動方式設(shè)計不合理，加工精度低，銑頭體積大不靈活等缺點，嚴(yán)重影響機床的加工范圍和加工質(zhì)量。
(三)實用新型內(nèi)容:為克服傳統(tǒng)設(shè)計的不足，本實用新型的目的是提出了一種體積小、轉(zhuǎn)動靈活、精度高的精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，包括電主軸和主軸座，所不同的是所述主軸座連接于垂直傳動軸下端，所述垂直傳動軸的上段置于機床滑枕內(nèi)，所述電主軸通過左、右水平轉(zhuǎn)動軸安裝于主軸座，所述垂直傳動軸通過C軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕內(nèi)的C軸伺服電機，所述水平轉(zhuǎn)動軸通過A軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕內(nèi)的A軸伺服電機。所述C軸傳動機構(gòu)至少包括一對嚙合的主動C軸齒輪和從動C軸齒輪和C軸減速器，從動C軸齒輪與垂直傳動軸同軸連接，主動C軸齒輪通過C軸減速器連接C軸伺服電機；所述A軸傳動機構(gòu)包括設(shè)于機床滑枕內(nèi)的至少ー對哨合的主動A軸齒輪、從動A軸齒輪和A軸減速器以及設(shè)于主軸座內(nèi)的至少ー對嚙合的主動A軸錐齒輪和從動A軸錐齒輪，主動A軸齒輪通過A軸減速器連接A軸伺服電機，從動A軸錐齒輪與左或右水平轉(zhuǎn)動軸同軸固連，從動A軸齒輪與主動A軸錐齒輪同軸并通過處于垂直傳動軸軸孔中心的中間軸連接。從上述結(jié)構(gòu)中可以看出，在本實用新型中，所述主軸座即電主軸繞C軸(垂直于水平面的軸)軸線旋轉(zhuǎn)是通過C軸伺服電機一C軸減速器一主動C軸齒輪一從動C軸
齒輪-垂直傳動軸的傳動鏈實現(xiàn)；所述電主軸繞A軸(垂直于垂直面的軸)軸線上下擺動
是通過A軸伺服電機-A軸減速器-主動A軸齒輪-從動A軸齒輪-中間軸-
主動A軸錐齒輪——從動A軸錐齒輪——左或右水平轉(zhuǎn)動軸的傳動鏈實現(xiàn)。電主軸繞C軸軸線的旋轉(zhuǎn)與繞A軸軸線的上下擺動之合成運動，可以實現(xiàn)上下、前后、左右任意空間位置的加工而成為萬能銑頭。在C軸減速器傳動比不變的情況下，為將C軸伺服電機的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為電主軸繞C軸軸線轉(zhuǎn)動的大扭矩，所述主、從動C軸齒輪之間的傳動比設(shè)置為小于I。同理，在A軸減速器傳動比不變的情況下，為將A軸伺服電機的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為電主軸繞A軸軸線擺動的大扭矩，所述主、從動A軸齒輪之間的傳動比設(shè)置為小于I。 為實現(xiàn)精密傳動，所述主、從動C軸齒輪和主、從動A軸齒輪以及主、從動A軸錐齒輪均采用精密調(diào)隙齒輪副。常規(guī)設(shè)計中，所述主、從動A軸錐齒輪之間的傳動比設(shè)置為I。本實用新型的優(yōu)點1、本實用新型精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭中，電主軸繞C軸轉(zhuǎn)動的傳動機構(gòu)設(shè)于機床滑枕內(nèi)，繞A軸擺動的傳動機構(gòu)分別設(shè)于主軸座和機床滑枕內(nèi)，簡化了銑頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮小了銑頭體積，使銑頭的整體結(jié)構(gòu)更趨于合理，運動更機動靈活。2、本實用新型中的齒輪傳動機構(gòu)均采用精密調(diào)隙齒輪副，從而實現(xiàn)對エ件的精密加工。


圖1為本實用新型的一種實施方式的工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖號標(biāo)識1、電主軸；2、主軸座；3、垂直傳動軸；4、機床滑枕；5、水平轉(zhuǎn)動軸；6、C軸伺服電機；7、A軸伺服電機；8、主動C軸齒輪；9、從動C軸齒輪；10、C軸減速器；11、主動A軸齒輪；12、從動A軸齒輪；13、主動A軸錐齒輪；14、從動A軸錐齒輪；15、A軸減速器；16、中間軸；17、C軸聯(lián)軸器；18、A軸聯(lián)軸器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進ー步說明本實用新型精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭主要由電主軸I和主軸座2構(gòu)成，所述電主軸I置于底部向內(nèi)呈凹形的主軸座2凹腔內(nèi)，電主軸I的軸體通過左、右水平轉(zhuǎn)動軸5與軸承與主軸座2連接安裝，所述主軸座2連接在垂直傳動軸3底部，而垂直傳動軸3的軸體通過軸承安裝于機床滑枕4內(nèi)，所述電主軸I的加工范圍由主軸座2繞C軸軸線的轉(zhuǎn)動和電主軸I繞A軸軸線的擺動合成確定，如圖1所示。所述主軸座2繞C軸軸線的轉(zhuǎn)動由設(shè)于機床滑枕4內(nèi)的C軸傳動機構(gòu)作用于垂直傳動軸3上而實現(xiàn)。所述C軸傳動機構(gòu)由主動C軸齒輪8、從動C軸齒輪9和C軸減速器10構(gòu)成，從動C軸齒輪9與垂直傳動軸3同軸固定連接，主動C軸齒輪8設(shè)于垂直傳動軸3ー側(cè)并與從動C軸齒輪9嚙合，主動C軸齒輪8向上連接C軸減速器10的輸出軸，所述C軸傳動機構(gòu)的動力為設(shè)于C軸減速器10上方的C軸伺服電機6, C軸減速器10的輸入軸通過C軸聯(lián)軸器17連接C軸伺服電機6的輸出軸；其中主動C軸齒輪8為斜齒小齒輪，從動C軸齒輪9為斜齒大齒輪，從而主動C軸齒輪8與從動C軸齒輪9之間的傳動比小于1，以實現(xiàn)主軸座2的大扭矩輸出；主動C軸齒輪8和從動C軸齒輪9制作為精密調(diào)隙齒輪副，以實現(xiàn)精密傳動，如圖1所示。所述電主軸I繞A軸軸線的轉(zhuǎn)動由分別設(shè)于機床滑枕4內(nèi)和主軸座2內(nèi)的A軸傳動機構(gòu)作用于水平傳動軸5上而實現(xiàn)。設(shè)于機床滑枕4的A軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)由主動A軸齒輪
11、從動A軸齒輪12和A軸減速器15構(gòu)成，從動A軸齒輪12同軸設(shè)于垂直傳動軸3上方，主動A軸齒輪11設(shè)于垂直傳動軸3另ー側(cè)并與從動A軸齒輪12嚙合，主動A軸齒輪11向上連接A軸減速器15的輸出軸,所述A軸傳動機構(gòu)的動力為設(shè)于A軸減速器15上方的A軸伺服電機7，A軸減速器15的輸入軸通過A軸聯(lián)軸器18連接A軸伺服電機7的輸出軸；設(shè)于主軸座2內(nèi)的A軸傳動機構(gòu)為ー對相互嚙合的主動A軸錐齒輪13和從動A軸錐齒輪14，主動A軸錐齒輪13設(shè)于主軸座2凹腔頂部的座殼內(nèi)并與從動A軸齒輪12同軸，從動A軸錐齒輪14設(shè)于主軸座2凹腔側(cè)部的座殼內(nèi)并與左或右水平轉(zhuǎn)動軸5同軸連接，垂直傳動軸3的中心軸孔內(nèi)同軸設(shè)置中間軸16，中間軸16上端伸出垂直傳動軸3連接從動A軸齒輪12，中間軸16下端伸出垂直傳動軸3并伸進主軸座2凹腔頂部連接主動A軸錐齒輪13 ;其中主動A軸錐齒輪13和從動A軸錐齒輪14之間傳動比為I,主動A軸齒輪11為斜齒小齒輪，從動A軸齒輪12為斜齒大齒輪,從而主動A軸齒輪11與從動A軸齒輪12之間的傳動比小于1，以實現(xiàn)電主軸I的大扭矩輸出；主動A軸齒輪11和從動A軸齒輪12、主動A軸錐齒輪13和從動A軸錐齒輪14同樣制作為精密調(diào)隙齒輪副，以實現(xiàn)精密傳動，如圖1所示。
權(quán)利要求1.精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，包括電主軸(I)和主軸座(2)，其特征在于:所述主軸座(2)連接于垂直傳動軸(3)下端，所述垂直傳動軸(3)的上段置于機床滑枕(4)內(nèi)，所述電主軸(I)通過左、右水平轉(zhuǎn)動軸(5)安裝于主軸座(2)，所述垂直傳動軸(3)通過C軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕(4)內(nèi)的C軸伺服電機(6)，所述水平轉(zhuǎn)動軸(5)通過A軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕(4)內(nèi)的A軸伺服電機(7);所述C軸傳動機構(gòu)至少包括一對嚙合的主、從動C軸齒輪(8、9 )和C軸減速器(10 )，從動C軸齒輪(9 )與垂直傳動軸(3 )同軸連接，主動C軸齒輪通過C軸減速器(10)連接C軸伺服電機(6);所述A軸傳動機構(gòu)包括設(shè)于機床滑枕(4)內(nèi)的至少ー對嚙合的主、從動A軸齒輪(11、12)和A軸減速器(15)以及設(shè)于主軸座(2)內(nèi)的至少ー對嚙合的主、從動A軸錐齒輪(13、14)，主動A軸齒輪(11)通過A軸減速器(15 )連接A軸伺服電機(7 )，從動A軸錐齒輪(14)與左或右水平轉(zhuǎn)動軸(5 )同軸固連，從動A軸齒輪(12)與主動A軸錐齒輪(13)同軸并通過處于垂直傳動軸(3)軸孔中心的中間軸(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述主、從動C軸齒輪(8、9)之間的傳動比小于I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述主、從動A軸齒輪(11、12 )之間的傳動比小于I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述主、從動C軸齒輪(8、9)、主和從動A軸齒輪(11、12)以及主、從動A軸錐齒輪(13、14)均為精密調(diào)隙齒輪副。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述主、 從動A軸錐齒輪(13、14)之間的傳動比等于I。
專利摘要本實用新型公開了一種精密齒輪傳動式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其主軸座連接于垂直傳動軸下端，垂直傳動軸的上段置于機床滑枕內(nèi)，電主軸通過水平轉(zhuǎn)動軸安裝于主軸座，垂直傳動軸通過C軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕內(nèi)的C軸伺服電機，水平轉(zhuǎn)動軸通過A軸傳動機構(gòu)連接機床滑枕內(nèi)的A軸伺服電機，A軸傳動機構(gòu)包括機床滑枕內(nèi)的主、從動A軸齒輪以及設(shè)于主軸座內(nèi)的主、從動A軸錐齒輪，從動A軸齒輪與主動A軸錐齒輪同軸并通過處于垂直傳動軸軸孔中心的中間軸連接。本實用新型電主軸繞C軸轉(zhuǎn)動的傳動機構(gòu)設(shè)于滑枕內(nèi)，繞A軸擺動的傳動機構(gòu)分別設(shè)于主軸座和滑枕內(nèi)，簡化了銑頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮小了體積，運動更機動靈活，提高了機床加工精度和擴大了加工范圍。
文檔編號B23C1/00GK202910576SQ201220632439
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者黃美發(fā), 史博, 張奎奎, 陳邕, 胡汝凱, 陳磊磊, 肖萌萌 申請人:桂林電子科技大學(xué)