專(zhuān)利名稱(chēng)：一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有五軸聯(lián)動(dòng)加工能力的數(shù)控機(jī)床中的回轉(zhuǎn)部件。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)在加工曲面中都是球刀“點(diǎn)加工”，美歐已發(fā)展到用銑刀側(cè)刃 “線加工”(如歐盟Flank Milling Optimization項(xiàng)目)和盤(pán)刀“面加工”，工效可提高十倍 以上；特別在加工旋轉(zhuǎn)曲面時(shí)，盤(pán)刀“面加工”比球刀“點(diǎn)加工”的工效高幾十倍。一個(gè)直徑 5米旋轉(zhuǎn)拋物面罩(如大型運(yùn)載火箭的整流罩)的加工，采用盤(pán)刀“面加工”的工藝需一、二 天的話，球刀“點(diǎn)加工”就要一個(gè)月以上。在具有五軸聯(lián)動(dòng)(實(shí)現(xiàn)“3+2”)加工能力的數(shù)控機(jī)床上，數(shù)控系統(tǒng)使加工刀具的 軸線，始終垂直于工件被加工曲面的法線和前進(jìn)方向，就能實(shí)現(xiàn)“線加工”；使加工刀具的軸 線，始終重合于工件被加工曲面的法線，就能實(shí)現(xiàn)“面加工”(也稱(chēng)“法向加工”)。這種裝置安裝在機(jī)床滑枕上能實(shí)現(xiàn)銑頭主軸繞C軸旋轉(zhuǎn)，繞A軸(或B軸)擺 動(dòng)，并在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，實(shí)現(xiàn)“3+2”的五軸聯(lián)動(dòng)功能部件，該裝置被稱(chēng)為“雙回轉(zhuǎn)擺動(dòng)銑 頭”。這是一個(gè)三層結(jié)構(gòu)的機(jī)械部件，上層是水平旋轉(zhuǎn)的C軸，中間是T型銑頭體和控制 它來(lái)回?cái)[動(dòng)的A軸(或B軸)，下層是T型銑頭體的主軸箱和主軸。上層C軸旋轉(zhuǎn)時(shí)中間層 和下層跟著一起同步旋轉(zhuǎn)。由于安裝在C軸下的擺動(dòng)頭A軸(或B軸)和主軸所需要的傳感器信號(hào)和通訊數(shù) 據(jù)、動(dòng)力電源、壓縮空氣、冷卻水、液壓油都是從滑枕上傳輸下來(lái)的。這些傳輸要用屏蔽線纜 和高壓管路穿過(guò)C軸到達(dá)A軸，其中一部分還要通過(guò)A軸到達(dá)主軸。當(dāng)C軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度超過(guò)一 定圈數(shù)時(shí)，這些線纜和管路就會(huì)受損，所以C軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度都限止在士360° (士 1圈左右)。實(shí)際加工中，大多數(shù)的曲面都需要C軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)好幾圈，特別是加工大型球面、橢 圓面、拋物面等旋轉(zhuǎn)曲面，必須連續(xù)旋轉(zhuǎn)成百上千圈。如果C軸不能作任意圈數(shù)的旋轉(zhuǎn)時(shí)， 就要在接近一圈時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)斷點(diǎn)，增加一個(gè)“退刀一C軸復(fù)位一再進(jìn)刀到退出點(diǎn)一繼續(xù)加 工”這么一個(gè)動(dòng)作。不僅精度、效率受影響，還會(huì)在斷點(diǎn)處留下無(wú)法去除的接刀痕。C軸可 作任意圈數(shù)的旋轉(zhuǎn)，就不會(huì)產(chǎn)生這些缺陷。由于安裝在下層的銑頭主軸需要?jiǎng)恿?，目前只有二種辦法能克服上述缺陷1、把 主電機(jī)放進(jìn)滑枕內(nèi)，用萬(wàn)向節(jié)傳遞到銑頭主軸上；2、把主電機(jī)直接放進(jìn)銑頭體內(nèi)。把主電機(jī)放進(jìn)滑枕內(nèi)是最理想的，因?yàn)榛韮?nèi)有足夠的空間使主電機(jī)的力矩和功 率不受電機(jī)體積的限制，但用萬(wàn)向節(jié)傳遞會(huì)限制A軸(或B軸)擺動(dòng)角度(無(wú)法超過(guò)士90 度)；把主電機(jī)直接放進(jìn)銑頭體內(nèi)則主電機(jī)的力矩和功率必須足夠小(受銑頭體的體積限 制)，很難滿(mǎn)足大型機(jī)床上萬(wàn)匪和上百千瓦的動(dòng)力需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)軸可作任意圈數(shù)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)部件并滿(mǎn)足大型機(jī)床的動(dòng)力需求。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體 和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，包括設(shè)于金屬殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸軸體，旋轉(zhuǎn)軸軸體設(shè)于軸體座上，在 旋轉(zhuǎn)軸軸體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，在旋轉(zhuǎn)軸軸體的底部設(shè)有繞擺動(dòng)軸擺動(dòng)的主軸箱，在主軸箱上 設(shè)有安裝刀具的主軸，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)軸軸體的上部及下部分別套有至少三層層疊的 上導(dǎo)電滑環(huán)及下導(dǎo)電滑環(huán)，在金屬殼體的上部及下部分別設(shè)有至少三層層疊的上碳刷及下 碳刷，上碳刷的層數(shù)與上導(dǎo)電滑環(huán)的層數(shù)相同，下碳刷的層數(shù)與下導(dǎo)電滑環(huán)的層數(shù)相同，每 個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)分別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷滑動(dòng)接觸，每個(gè)下導(dǎo)電滑環(huán)分 別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷滑動(dòng)接觸，一根強(qiáng)電輸入電纜貫穿金屬殼體與 同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷相連接，一根弱電輸入電纜貫穿金屬殼體與同一平面的 并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷相連接，在每個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)及下導(dǎo)電滑環(huán)上分別引出有一根強(qiáng)電輸 出電纜及弱電輸出電纜，在旋轉(zhuǎn)軸軸體位于層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)與層疊的下導(dǎo)電滑環(huán)之間的 部分外套有至少三層旋轉(zhuǎn)管路，在金屬殼體上設(shè)有至少三層環(huán)形接頭，每層旋轉(zhuǎn)管路與每 層環(huán)形接頭一一對(duì)應(yīng)且通過(guò)密封部件密封，在每層旋轉(zhuǎn)管路及每層環(huán)形接頭上分別引出有 一根輸出管和一根輸入管，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)部件將動(dòng)力傳遞給主軸箱。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸作360°任意圈數(shù)旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)軸作士 110°任意擺動(dòng)時(shí)，能把傳感 器信號(hào)和通訊數(shù)據(jù)，不受干擾地從滑枕上正確傳遞下來(lái)；能把動(dòng)力電源從滑枕上正確傳遞 下來(lái)，不發(fā)出電磁干擾波；能把壓縮空氣、冷卻水、液壓油等無(wú)泄漏地從滑枕上正常傳遞下 來(lái)；能把主電機(jī)的動(dòng)力從滑枕上通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸及擺動(dòng)軸，正常傳遞下來(lái)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)軸可作任意圈數(shù)旋轉(zhuǎn)，且不會(huì)限制擺動(dòng)軸擺動(dòng)角度并滿(mǎn)足 大型機(jī)床的動(dòng)力需求。


圖1為本發(fā)明提供的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為對(duì)稱(chēng)分布四碳刷并聯(lián)的導(dǎo)電滑環(huán)及碳刷示意3為旋轉(zhuǎn)管路及環(huán)形接頭示意圖；圖4為三級(jí)齒輪傳動(dòng)示意圖；圖5為四級(jí)齒輪傳動(dòng)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn) 部件，包括設(shè)于金屬殼體24內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸軸體3，在實(shí)際運(yùn)用中可以將滑枕作為金屬殼體24， 旋轉(zhuǎn)軸軸體3設(shè)于軸體座23上，在旋轉(zhuǎn)軸軸體3內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸15，在旋轉(zhuǎn)軸軸體3的底部 設(shè)有繞擺動(dòng)軸22擺動(dòng)的主軸箱11，在主軸箱11上設(shè)有安裝刀具的主軸33。在旋轉(zhuǎn)軸軸體3的上部及下部分別套有至少三層層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)2及下導(dǎo)電滑 環(huán)10，在金屬殼體24的上部及下部分別設(shè)有至少三層層疊的上碳刷及下碳刷，上碳刷的層數(shù)與上導(dǎo)電滑環(huán)2的層數(shù)相同，下碳刷的層數(shù)與下導(dǎo)電滑環(huán)10的層數(shù)相同。每個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)2分別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷滑動(dòng)接觸，每個(gè) 下導(dǎo)電滑環(huán)10分別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷滑動(dòng)接觸。如圖2所示，在本 實(shí)施例中，每個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)2分別與位于同一平面的并聯(lián)的四個(gè)上碳刷滑動(dòng)接觸，每個(gè)下 導(dǎo)電滑環(huán)10分別與位于同一平面的并聯(lián)的四個(gè)下碳刷滑動(dòng)接觸。每層上導(dǎo)電滑環(huán)2之間 兩兩絕緣，每層下導(dǎo)電滑環(huán)10之間兩兩絕緣，所述每層下碳刷之間兩兩絕緣，所述每層上 碳刷之間兩兩絕緣。位于同一平面的并聯(lián)的 四個(gè)下碳刷具有不同共振頻率；所述位于同一 平面的并聯(lián)的四個(gè)上碳刷具有不同共振頻率。一根強(qiáng)電輸入電纜貫穿金屬殼體24與同一平面的并聯(lián)的四個(gè)上碳刷相連接，一 根弱電輸入電纜貫穿金屬殼體24與同一平面的并聯(lián)的四個(gè)下碳刷相連接，在每個(gè)上導(dǎo)電 滑環(huán)2及下導(dǎo)電滑環(huán)10上分別弓丨出有一根強(qiáng)電輸出電纜及弱電輸出電纜。上導(dǎo)電滑環(huán)的層 數(shù)等于需要用到的強(qiáng)電電纜的根數(shù)，下導(dǎo)電滑環(huán)的層數(shù)等于需要用到的弱電電纜的根數(shù)。在旋轉(zhuǎn)軸軸體3位于層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)2與層疊的下導(dǎo)電滑環(huán)10之間的部分外 套有至少三層旋轉(zhuǎn)管路5。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)管路5具有四層，分別用于傳遞壓縮空氣、冷 卻水及兩路液壓油。在金屬殼體24上設(shè)有四層環(huán)形接頭6，每層旋轉(zhuǎn)管路5與每層環(huán)形接 頭6 —一對(duì)應(yīng)且通過(guò)密封部件密封，在每層旋轉(zhuǎn)管路5及每層環(huán)形接頭6上分別引出有一 根輸出管和一根輸入管，旋轉(zhuǎn)軸15通過(guò)齒輪傳動(dòng)部件將動(dòng)力傳遞給主軸箱11。所述環(huán)形接頭6及所述旋轉(zhuǎn)管路5由金屬制成，在金屬殼體24的內(nèi)壁上設(shè)有金屬 凸起49，環(huán)形接頭6設(shè)于所述金屬凸起49上，環(huán)形接頭6、旋轉(zhuǎn)管路5及金屬凸起49將金 屬殼體24的內(nèi)部空間劃分為上下二個(gè)電磁信號(hào)完全隔離的空間。如圖3所示，旋轉(zhuǎn)管路5包括第一環(huán)形基體29，在第一環(huán)形基體29的前端面上開(kāi) 有第一環(huán)形凹槽25，在第一環(huán)形基體29的后端設(shè)有下級(jí)管接口 26，輸出管與下級(jí)管接口 26 相連，第一環(huán)形凹槽25與下級(jí)管接口 26之間通過(guò)第一通孔30相通；環(huán)形接頭6包括第二環(huán)形基體31，在第二環(huán)形基體31的后端面上開(kāi)有第二環(huán)形凹 槽33，在第二環(huán)形基體31的前端設(shè)有上級(jí)管接口 27，輸入管貫穿金屬殼體24與上級(jí)管接 口 27相連，第二環(huán)形凹槽33與上級(jí)管接口 27之間通過(guò)第二通孔32相通；在第一環(huán)形基體29的后端與第二環(huán)形基體31的前端之間設(shè)有上下兩個(gè)用于密封 的環(huán)形密封圈28。如圖4所示，所述齒輪傳動(dòng)部件可以采用三級(jí)齒輪傳動(dòng)，包括水平設(shè)置的第一齒 輪16，第一齒輪16設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸15且與C軸軸心重合，第一齒輪16與豎直設(shè)置的第二齒輪 17相嚙合，在第二齒輪17上設(shè)有同軸的第三齒輪18，第三齒輪18與第四齒輪19相嚙合， 在第四齒輪19上設(shè)有同軸的第五齒輪20，第四齒輪19及第五齒輪20設(shè)于擺動(dòng)軸22上，第 五齒輪20與水平設(shè)置的第六齒輪21相嚙合，第六齒輪21與銑頭主軸33同軸，在所述銑頭 主軸33上設(shè)有編碼器35。如圖5所示，齒輪傳動(dòng)部件也可以采用四級(jí)齒輪傳動(dòng)，在所述第三齒輪18與第四 齒輪19之間嚙合設(shè)有至少一個(gè)第七齒輪34。所述第一齒輪16、第二齒輪17、第五齒輪20及第六齒輪21為角齒輪。所述角齒 輪可以采用螺旋角齒輪。從圖1中可知，“上導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷”、“旋轉(zhuǎn)管路+環(huán)形接頭”和“下導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷”都安裝在滑枕內(nèi)。在旋轉(zhuǎn)軸軸體3任意旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，上導(dǎo)電滑環(huán)2、旋轉(zhuǎn)管路5和下導(dǎo)電滑環(huán)10同步旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)頭A軸或B軸和主軸所需的動(dòng)力電源通過(guò)安裝在滑枕體上的上碳 刷和旋轉(zhuǎn)中的上導(dǎo)電滑環(huán)2之間的滑動(dòng)接觸面來(lái)傳遞；所需的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)安裝在滑枕體 上的下碳刷和旋轉(zhuǎn)中的下導(dǎo)電滑環(huán)10之間的滑動(dòng)接觸面來(lái)傳遞所需的流體，主要為氣動(dòng) 和液壓，通過(guò)安裝在滑枕體上的環(huán)形接頭6和旋轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)管路5之間的橡膠密封空間來(lái) 傳遞。旋轉(zhuǎn)管路5+環(huán)形接頭6部件是一個(gè)金屬件，對(duì)電波有屏蔽作用，其位置在二個(gè)導(dǎo) 電滑環(huán)+碳刷的中間，外圓形狀與滑枕體內(nèi)孔相配，與滑枕一起把導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷分隔在上 下二個(gè)電磁信號(hào)完全隔離的空間，一個(gè)傳遞會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)的動(dòng)力電源，另一個(gè)傳遞怕受 干擾的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)這樣一個(gè)電磁信號(hào)的隔離，就能基本保證傳遞到數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信 號(hào)不受干擾。機(jī)床滑枕在銑頭加工工件時(shí)，震動(dòng)很大，本實(shí)施例用四碳刷對(duì)稱(chēng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)和調(diào)整 碳刷彈簧性能就可解決震動(dòng)產(chǎn)生的瞬間脫離。還有一種可能是碳刷產(chǎn)生共振，引起導(dǎo)電滑 環(huán)和碳刷間的接觸面在共振中會(huì)有瞬間的脫離，引起信號(hào)中斷使數(shù)控系統(tǒng)工作不正常。環(huán) 形接頭6和旋轉(zhuǎn)管路5之間的橡膠密封空間是有彈性的，不會(huì)有瞬間的脫離。本發(fā)明選用 四個(gè)具有不同共振頻率的碳刷，組成一個(gè)具有對(duì)稱(chēng)分布的四碳刷并聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)傳遞信號(hào)，消 除了這些瞬間的脫離現(xiàn)象。動(dòng)力傳遞也是本發(fā)明的一大特點(diǎn)。主電機(jī)的輸入定位安裝在滑枕上，輸出軸裝第 一齒輪15，其軸芯線與旋轉(zhuǎn)軸15的軸芯線重合；在旋轉(zhuǎn)軸15任意旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，主電機(jī)動(dòng)力 可以通過(guò)第一齒輪16、第二齒輪17及第三齒輪18傳遞到第四齒輪19上；第四齒輪19和 第五齒輪20的軸芯線與擺動(dòng)軸22的軸芯線重合，在擺動(dòng)軸22擺動(dòng)時(shí)，傳遞到第四齒輪19 上的主電機(jī)動(dòng)力可以繼續(xù)傳遞到第五齒輪20及第六齒輪21，由裝在銑頭主軸上的第六齒 輪21帶動(dòng)銑頭主軸33轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)三級(jí)齒輪傳動(dòng)后，主電機(jī)轉(zhuǎn)向要相反。當(dāng)A軸擺角較大時(shí)，銑頭體外殼需避開(kāi)第三齒輪18，將變得很窄，會(huì)影響銑頭體 的強(qiáng)度和剛度。這時(shí)加入一個(gè)外徑足夠小的第七齒輪34，變?yōu)樗募?jí)傳動(dòng)，使A軸擺角大到 士 120度時(shí)，銑頭體仍有足夠的強(qiáng)度和剛度。加入過(guò)渡齒輪后，主電機(jī)轉(zhuǎn)向又和原來(lái)的一樣。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸任意旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)軸擺動(dòng)時(shí)，對(duì)銑頭主軸的轉(zhuǎn)速可能有影響，可通過(guò)編碼 器35，加上旋轉(zhuǎn)軸和擺動(dòng)軸對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，由系統(tǒng)補(bǔ)償后輸出；當(dāng)主軸有角度定位要求，可直 接根據(jù)編碼器35角度，綜合上旋轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)角度和擺動(dòng)軸對(duì)應(yīng)角度來(lái)精準(zhǔn)定位。編碼器35 改用主電機(jī)編碼器時(shí)，須加上齒輪總速比的影響后，再來(lái)補(bǔ)償和精準(zhǔn)定位。為了減低齒輪傳動(dòng)中的噪聲，這里的角齒輪采用螺旋角齒輪，也稱(chēng)為“螺旋傘齒 輪”，其它齒輪采用斜齒輪。綜上所述，本發(fā)明的特點(diǎn)在于1、采用裝在獨(dú)立電磁屏蔽腔里的“上導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷”結(jié)構(gòu)，傳遞傳感器信號(hào)和通 訊數(shù)據(jù)，能把這些傳感器信號(hào)和通訊數(shù)據(jù)不受干擾地從滑枕上正確傳遞下來(lái)；2、采用裝在獨(dú)立電磁屏蔽腔里的“下導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷”結(jié)構(gòu)，傳遞動(dòng)力電源，能把 動(dòng)力電源從滑枕上正確傳遞下來(lái)，不發(fā)出電磁干擾波；3、采用“旋轉(zhuǎn)管路+環(huán)形接頭”的結(jié)構(gòu)，能把壓縮空氣、冷卻水、液壓油等無(wú)泄漏地 從滑枕上正常傳遞下來(lái)；
4、采用三級(jí)齒輪傳動(dòng)，能把主電機(jī)的動(dòng)力從滑枕上通過(guò)旋轉(zhuǎn)的C軸、擺動(dòng)的A軸， 正常傳遞下來(lái)。5、獨(dú)立電磁屏蔽腔是利用“旋轉(zhuǎn)管路+環(huán)形接頭”部件，這是一個(gè)金屬件，對(duì)電波 有屏蔽作用，其位置放在“導(dǎo)電滑環(huán)+碳刷”的中間，外圓形狀與滑枕內(nèi)孔相配，把“導(dǎo)電滑 環(huán)+碳刷”分隔成上下二部分，形成二個(gè)獨(dú)立的電磁屏蔽腔，起一個(gè)電磁信號(hào)隔離作用，把會(huì) 產(chǎn)生干擾信號(hào)的動(dòng)力電源，和怕受干擾的傳感器信號(hào)、通訊數(shù)據(jù)分隔開(kāi)來(lái)，這樣就能保證這 些信號(hào)和數(shù)據(jù)不受干擾地從滑枕上正確傳遞下來(lái)。6、整個(gè)“全功能傳遞回轉(zhuǎn)件”就安裝在機(jī)床滑枕上的“雙回轉(zhuǎn)擺動(dòng)銑頭”中，其金屬 外殼可以利用機(jī)床上的滑枕配制；旋轉(zhuǎn)軸可以利用機(jī)床上的C軸配制；保證第一齒輪16的 軸芯線與C軸的軸芯線重合；保證第四齒輪19和第五齒輪20的軸芯線與A軸的軸芯線重 合；這時(shí)主動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)、C軸的旋轉(zhuǎn)和A軸的擺動(dòng)都疊加在同一軸線上，用不同的部件傳遞， 互不干擾。
7、當(dāng)A軸擺角較大時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件的外殼(銑頭體)會(huì)變的很窄，可以使三級(jí)傳動(dòng) 變四級(jí)傳動(dòng)，這樣A軸擺角大到士 120度時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件的外殼(銑頭體)仍有足夠的寬度， 可保證所需的強(qiáng)度和剛度。8、作為數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床(包括各種加工中心，專(zhuān)用設(shè)備)這類(lèi)高檔加工設(shè)備的 核心功能部件，對(duì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力也有角度定位要求。如對(duì)主軸有轉(zhuǎn)速和角度定位要求時(shí)，都可由 系統(tǒng)根據(jù)C軸、A軸(或B軸)、主軸編碼器和齒輪總速比的綜合轉(zhuǎn)速和角度，用迭加法作定 量補(bǔ)償，來(lái)實(shí)現(xiàn)角度精密定位。
權(quán)利要求
一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，包括設(shè)于金屬殼體(24)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)，旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)設(shè)于軸體座(23)上，在旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(15)，在旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)的底部設(shè)有繞擺動(dòng)軸(22)擺動(dòng)的主軸箱(11)，在主軸箱(11)上設(shè)有安裝刀具的主軸(33)，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)的上部及下部分別套有至少三層層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)(2)及下導(dǎo)電滑環(huán)(10)，在金屬殼體(24)的上部及下部分別設(shè)有至少三層層疊的上碳刷及下碳刷，上碳刷的層數(shù)與上導(dǎo)電滑環(huán)(2)的層數(shù)相同，下碳刷的層數(shù)與下導(dǎo)電滑環(huán)(10)的層數(shù)相同，每個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)(2)分別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷滑動(dòng)接觸，每個(gè)下導(dǎo)電滑環(huán)(10)分別與位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷滑動(dòng)接觸，一根強(qiáng)電輸入電纜(36)貫穿金屬殼體(24)與同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷相連接，一根弱電輸入電纜(37)貫穿金屬殼體(24)與同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷相連接，在每個(gè)上導(dǎo)電滑環(huán)(2)及下導(dǎo)電滑環(huán)(10)上分別引出有一根強(qiáng)電輸出電纜(38)及弱電輸出電纜(39)，在旋轉(zhuǎn)軸軸體(3)位于層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)(2)與層疊的下導(dǎo)電滑環(huán)(10)之間的部分外套有至少三層旋轉(zhuǎn)管路(5)，在金屬殼體(24)上設(shè)有至少三層環(huán)形接頭(6)，每層旋轉(zhuǎn)管路(5)與每層環(huán)形接頭(6)一一對(duì)應(yīng)且通過(guò)密封部件密封，在每層旋轉(zhuǎn)管路(5)及每層環(huán)形接頭(6)上分別引出有一根輸出管(43)和一根輸入管(42)，旋轉(zhuǎn)軸(15)通過(guò)齒輪傳動(dòng)部件將動(dòng)力傳遞給主軸箱(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述每層上導(dǎo)電滑環(huán)(2)之間兩兩絕緣，所述每層下導(dǎo)電滑環(huán)(10)之間兩兩絕緣， 所述每層下碳刷之間兩兩絕緣，所述每層上碳刷之間兩兩絕緣。
3.如權(quán)利要求1所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述位于同一平面的并聯(lián)的至少三個(gè)下碳刷具有不同共振頻率；所述位于同一平 面的并聯(lián)的至少三個(gè)上碳刷具有不同共振頻率。
4.如權(quán)利要求1所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述環(huán)形接頭(6)及所述旋轉(zhuǎn)管路(5)由金屬制成，在金屬殼體(24)的內(nèi)壁上設(shè) 有金屬凸起(49)，環(huán)形接頭(6)設(shè)于所述金屬凸起(49)上，環(huán)形接頭(6)、旋轉(zhuǎn)管路(5)及 金屬凸起(49)將金屬殼體(24)的內(nèi)部空間劃分為上下二個(gè)電磁信號(hào)完全隔離的空間。
5.如權(quán)利要求1所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述旋轉(zhuǎn)管路(5)包括第一環(huán)形基體(29)，在第一環(huán)形基體(29)的前端面上開(kāi)有 第一環(huán)形凹槽(25)，在第一環(huán)形基體(29)的后端設(shè)有下級(jí)管接口(26)，輸出管與下級(jí)管接 口(26)相連，第一環(huán)形凹槽(25)與下級(jí)管接口(26)之間通過(guò)第一通孔(30)相通；所述環(huán)形接頭(6)包括第二環(huán)形基體(31)，在第二環(huán)形基體(31)的后端面上開(kāi)有第 二環(huán)形凹槽(33)，在第二環(huán)形基體(31)的前端設(shè)有上級(jí)管接口(27)，輸入管貫穿金屬殼體 (24)與上級(jí)管接口(27)相連，第二環(huán)形凹槽(33)與上級(jí)管接口(27)之間通過(guò)第二通孔 (32)相通；在第一環(huán)形基體(29)的后端與第二環(huán)形基體(31)的前端之間設(shè)有上下兩個(gè)用于密封 的環(huán)形密封圈(28)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述齒輪傳動(dòng)部件包括水平設(shè)置的第一齒輪(16)，第一齒輪(16)設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸(15) 且與C軸軸心重合，第一齒輪(16)與豎直設(shè)置的第二齒輪(17)相嚙合，在第二齒輪(17)上設(shè)有同軸的第三齒輪(18)，第三齒輪(18)與第四齒輪(19)相嚙合，在第四齒輪(19)上 設(shè)有同軸的第五齒輪(20)，第四齒輪(19)及第五齒輪(20)設(shè)于擺動(dòng)軸(22)上，且軸心重 合，第五齒輪(20)與水平設(shè)置的第六齒輪(21)相嚙合，第六齒輪(21)與銑頭主軸(33)同軸ο
7.如權(quán)利要求6所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，在所述第三齒輪(18)與第四齒輪(19)之間嚙合設(shè)有至少一個(gè)第七齒輪(34)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述第一齒輪(16)、第二齒輪(17)、第五齒輪(20)及第六齒輪(21)為角齒輪。
9.如權(quán)利要求8所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特 征在于，所述角齒輪為螺旋角齒輪。
10.如權(quán)利要求6所述的一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其 特征在于，在所述銑頭主軸(33)上設(shè)有編碼器(35)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在旋轉(zhuǎn)中傳遞電、氣體、液體和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)部件，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)軸軸體的上部及下部分別套有至少三層層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)及下導(dǎo)電滑環(huán)，在金屬殼體的上部及下部分別設(shè)有至少三層層疊的上碳刷及下碳刷，在旋轉(zhuǎn)軸軸體位于層疊的上導(dǎo)電滑環(huán)與層疊的下導(dǎo)電滑環(huán)之間的部分外套有至少三層旋轉(zhuǎn)管路，在金屬殼體上設(shè)有至少三層環(huán)形接頭，每層旋轉(zhuǎn)管路與每層環(huán)形接頭一一對(duì)應(yīng)且通過(guò)密封部件密封，在每層旋轉(zhuǎn)管路及每層環(huán)形接頭上分別引出有一根輸出管和一根輸入管，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)部件將動(dòng)力傳遞給主軸箱。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)軸可作任意圈數(shù)旋轉(zhuǎn)，且不會(huì)限制擺動(dòng)軸擺動(dòng)。
文檔編號(hào)H01R35/00GK101870065SQ20101019110
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者華慶強(qiáng) 申請(qǐng)人:華慶強(qiáng)