專利名稱：力矩電機(jī)直驅(qū)式a/c軸雙擺角數(shù)控銑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床銑削動(dòng)力頭，具體為一種力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭。背景技術(shù)：
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床作為復(fù)雜曲面加工的關(guān)鍵設(shè)備，在航空航天、汽車制造、機(jī)械加工等領(lǐng)域的需求日漸增長(zhǎng)。A/C軸雙擺角銑頭作為五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的核心功能部件，一直是國(guó)內(nèi)外各機(jī)床廠家研究的重點(diǎn)。國(guó)外專業(yè)廠家機(jī)械式A/C軸雙擺角銑頭技術(shù)已經(jīng)非常成熟，力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭以其體積小、精度高，而成為A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭發(fā)展的趨勢(shì)，也已取得了很大的進(jìn)展，而國(guó)內(nèi)還處在機(jī)械式A/C軸雙擺角銑頭研發(fā)階段，并且主要依賴進(jìn)口，而且西方主要發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖，為了突破技術(shù)封鎖，提高本國(guó)的機(jī)械零件加工的能力，因此開(kāi)發(fā)一種實(shí)用經(jīng)濟(jì)型力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角銑頭具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的A/C軸雙擺角銑頭存在傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)不合理，加工精度低，銑頭體積大不靈活等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度和加工質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，本發(fā)明的目的是提出了一種體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、精度高的力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的力矩電機(jī)直驅(qū)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(dòng)軸下端，所述垂直傳動(dòng)軸的上段置于機(jī)床滑枕內(nèi)，所述電主軸通過(guò)左、右水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝于主軸座，所述垂直傳動(dòng)軸直接與C軸力矩電機(jī)相連，所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸直接與A軸力矩電機(jī)相連。所述C軸力矩電機(jī)與垂直傳動(dòng)軸同軸連接；所述A軸力矩電機(jī)與左或右水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸固連。從上述結(jié)構(gòu)中可以看出，在本發(fā)明中，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(guò)C軸力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)垂直傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)；所述電主軸繞A軸(垂直于垂直面的軸)軸線上下擺動(dòng)是通過(guò)A軸力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)左或右水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的實(shí)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(dòng)之合成運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)上下、前后、左右任意空間位置的加工而成為萬(wàn)能銑頭。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭中，電主軸繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于機(jī)床滑枕內(nèi)，繞A軸擺動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)于主軸座和機(jī)床滑枕內(nèi)，簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)更機(jī)動(dòng)靈活。2、本發(fā)明中的力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)A、C軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，省去了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，從而減小了由于傳動(dòng)所帶來(lái)的誤差，提高了銑頭的精度。四

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號(hào)標(biāo)識(shí):1、電主軸；2、電主軸座；3、A軸右側(cè)力矩電機(jī)定子；4、A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；5、A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板；6、A軸右側(cè)制動(dòng)器；7、A軸右側(cè)圓柱滾子軸承；8、編碼器；9、編碼器罩蓋；10、A軸右側(cè)軸承擋板；11、A軸右側(cè)制動(dòng)器載板；12、A軸軸座；13、A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板；14、A軸左側(cè)力矩電機(jī)定子；15、A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；16、A軸左側(cè)制動(dòng)器；17、A軸左側(cè)圓柱滾子軸承；18、A軸左側(cè)軸承擋板；19、A軸左側(cè)制動(dòng)器載板；20、帶編碼器的三向組合推力圓柱滾子軸承；21、C軸力矩電機(jī)定子下墊板；22、C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子下墊板；23、C軸力矩電機(jī)定子；24、C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；25、C軸制動(dòng)器26、機(jī)床Z軸滑枕；27C軸制動(dòng)器載板；28、C軸圓柱滾子軸承；29、C軸圓柱滾子軸承壓板；30C軸上壓板。五具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明:
本發(fā)明力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭主要由電主軸1、A軸左、右力矩電機(jī)、A軸軸座12、C軸力矩電機(jī)和機(jī)床Z軸滑枕構(gòu)成。所訴電主軸I置于電主軸座2的凹腔內(nèi)，電主軸I的軸體連接電主軸座2，通過(guò)A軸左、右力矩電機(jī)實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)。所訴電主軸I的銑刀的加工范圍由Z軸軸繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和電主軸I繞X軸軸線的擺動(dòng)合成實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。所訴A軸軸座12繞Z軸軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)由機(jī)床Z軸滑枕26內(nèi)的C軸力矩電機(jī)實(shí)現(xiàn)。C軸力矩電機(jī)定子23置于機(jī)床Z軸滑枕26內(nèi)并并與之固定，C軸力矩電機(jī)定子下墊板21與C軸力矩電機(jī)定子23用螺釘固聯(lián)。C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子下墊板22與C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子24用螺釘固聯(lián)，把C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子下墊板22安裝在A軸軸座12的如圖所示軸肩上。三向組合推力圓柱滾子軸承20安裝在A軸軸座12和機(jī)床Z軸滑枕26上。C軸制動(dòng)器25安裝在C軸制動(dòng)器載板27上，C軸制動(dòng)器載板27內(nèi)部有高壓油管。C軸圓柱滾子軸承28安裝在C軸制動(dòng)器載板27和A軸軸座之間，C軸圓柱滾子軸承壓板29安裝在A軸軸座12上，并向下壓緊C軸圓柱滾子軸承28.C軸上壓板30安裝在C軸制動(dòng)器載板27上。機(jī)床Z軸滑枕26內(nèi)有C軸力矩電機(jī)水冷卻管。它們共同作用以實(shí)現(xiàn)C軸的直接驅(qū)動(dòng)，如圖1所示。所示電主軸I繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)由分別設(shè)于A軸軸座12的左、右力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。A軸左側(cè)力矩電機(jī)定子14安裝在A軸軸座12的凹腔內(nèi)。A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子15與A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板13用螺釘連接，A軸左側(cè)力矩電機(jī)載板13安裝在電主軸座2的左側(cè)軸肩上。A軸左側(cè)制動(dòng)器16安裝在A軸左側(cè)制動(dòng)器載板19上，A軸左側(cè)制動(dòng)器載板19內(nèi)有高壓油管。A軸左側(cè)圓柱滾子軸承17安裝在電主軸座2的左側(cè)軸肩上，并用A軸左側(cè)軸承擋板18壓緊，A軸左側(cè)軸承擋板18用螺釘安裝在A軸左側(cè)制動(dòng)器載板19上，A軸左側(cè)制動(dòng)器載板19用螺釘安裝在A軸軸座12上。A軸右側(cè)力矩電機(jī)定子3安裝在A軸軸座12的凹腔內(nèi)。A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子4與A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板5用螺釘連接，A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板5安裝在電主軸座2的右側(cè)軸肩上。A軸右側(cè)制動(dòng)器6安裝在A軸右側(cè)制動(dòng)器載板11上，A軸右側(cè)制動(dòng)器載板11內(nèi)有高壓油管。A軸右側(cè)圓柱滾子軸承7安裝在電主軸座2的右側(cè)軸肩上，并用A軸右側(cè)軸承擋板10壓緊，A軸右側(cè)軸承擋板10用螺釘安裝在A軸右側(cè)制動(dòng)器載板5上，A軸右側(cè)制動(dòng)器載板5用螺釘安裝在A軸軸座12上。A軸軸座12內(nèi)有A軸左右力矩電機(jī)的水冷卻管。它們共同作用以實(shí)現(xiàn)A軸的直接驅(qū)動(dòng)，如圖1所示。
權(quán)利要求
1.力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述A軸軸座(12)連接于C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子(24)，所述C軸力矩電機(jī)定子(23)置于機(jī)床Z軸滑枕(26)內(nèi)，C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子(24)安裝在C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子下墊板(22)上，C軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子下墊板(22)上與A軸軸座(12)用螺釘連接。
2.帶有編碼器的三向組合推力圓柱滾子軸承(20)安裝在A軸軸座(12)與基礎(chǔ)Z軸滑枕(26)之間，C軸制動(dòng)器(25)安裝在C軸制動(dòng)器載板(27)上，C軸圓柱滾子軸承安裝在A軸軸座(12)與C軸圓柱滾子軸承壓板之間，C軸上壓板(30)安裝在C軸制動(dòng)器載板上。
3.所述電主軸I安裝在電主軸座2內(nèi)，A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子(15)與A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板(13)用螺釘連接，A軸左側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板(13)安裝在電主軸座(2)的左側(cè)，A軸左側(cè)力矩電機(jī)定子(14)安裝在A軸軸座(12)左側(cè)的凹腔內(nèi)，A軸左側(cè)制動(dòng)器(16)安裝在A軸左側(cè)制動(dòng)器載板(19)上，A軸左側(cè)制動(dòng)器載板(19)用螺釘安裝在A軸軸座(12)左側(cè)，A軸左側(cè)圓柱滾子軸承(17 )安裝在電主軸座(2 )的左側(cè)，并用A軸左側(cè)軸承擋板(18 )壓緊.A軸右側(cè)力矩電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子(4)與A軸力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板(5)用螺釘連接，A軸右側(cè)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子載板(5 )安裝在電主軸軸座(2 )的右側(cè)，A軸右側(cè)的力矩電機(jī)定子(3 )安裝在A軸軸座的右側(cè)的凹腔內(nèi)，A軸右側(cè)制動(dòng)器(6)安裝在A軸右側(cè)制動(dòng)器載板(11)上，A軸右側(cè)制動(dòng)器載板(11)用螺釘安裝在A軸軸座(12)右側(cè)，A軸右側(cè)圓柱滾子軸承(7)安裝在電主軸座(2)的右側(cè)，并用A軸右側(cè)軸承擋板(10)壓緊.編碼器(8)安裝在A軸右側(cè)軸承擋板(10)上，編碼器罩蓋(9)用螺釘安裝在A軸右側(cè)制動(dòng)器載板(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述C軸力矩電機(jī)(23、24)采用液壓制動(dòng)，水冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求所述力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其特征在于:所述A軸力矩電機(jī)左、右力矩電機(jī)(3、4、14、15)采用液壓制動(dòng)，水冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種力矩電機(jī)直驅(qū)式A/C軸雙擺角數(shù)控銑頭，其主軸座連接于垂直傳動(dòng)軸下端，垂直傳動(dòng)軸的上段置于機(jī)床滑枕內(nèi)，電主軸通過(guò)水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝于主軸座，垂直傳動(dòng)軸通過(guò)C軸力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)A軸力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)設(shè)于滑枕內(nèi)，繞A軸擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)設(shè)于主軸座內(nèi)，A、C軸都采用里力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化了銑頭內(nèi)部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，極大地縮小了體積，整體結(jié)構(gòu)更合理，更機(jī)動(dòng)靈活，提高了機(jī)床加工精度和擴(kuò)大了加工范圍。
文檔編號(hào)B23Q5/20GK103121167SQ20131002918
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者陳邕, 黃美發(fā), 張奎奎, 錢騫, 史博, 胡汝凱, 莫保峰, 邱彪, 肖萌萌, 王續(xù) 申請(qǐng)人:陳邕, 桂林電子科技大學(xué)