一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置的製作方法

2023-10-05 09:16:39

專利名稱：一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制數控工具機銑頭主軸的動力傳遞裝置，用於將滑枕內的主 電機動力直接傳遞到銑頭主軸上。
背景技術：
目前國內在加工曲面中都是球刀「點加工」，美歐已發展到用銑刀側刃「線加 工」(如歐盟Flank Milling Optimization項目)和盤刀「面加工」，工效可提高十倍以上。 特別在加工旋轉曲面時，盤刀「面加工」比球刀「點加工」的工效高几十倍。在具有五軸聯動 (實現「3+2」)加工能力的數控工具機上，數控系統使加工刀具的軸線始終垂直於工件被加工 曲面的法線和前進方向，就能實現「線加工」；使加工刀具的軸線始終重合於工件被加工曲 面的法線，就能實現「面加工」(也稱「法向加工」)。在進行「線加工」或「面加工」時，需要用到雙迴轉擺動銑頭。該裝置是一個三層 結構的機械部件，上層是水平旋轉的C軸，中間是T型銑頭體和控制它來回擺動的A軸(或 B軸)，下層是T型銑頭體的主軸箱和主軸。上層C軸旋轉時中間層和下層跟著一起同步旋 轉。由於安裝在下層的銑頭主軸需要動力，將動力傳遞過來只有二種辦法1、把主電機放進 滑枕內，用萬向節傳遞到銑頭主軸上；2、把主電機直接放進銑頭體內。把主電機放進滑枕內是最理想的，因為滑枕內有足夠的空間使主電機的力矩和功 率不受電機體積的限制，但用萬向節傳遞會限制A軸(或B軸)擺動角度(無法超過士90 度)；把主電機直接放進銑頭體內則主電機的力矩和功率必須足夠小(受銑頭體的體積限 制)，很難滿足大型工具機的動力需求。
發明內容本實用新型的目的是提供一種既能滿足大型工具機的動力需求又不會限制A軸(或 B軸)擺動角度的動力傳遞裝置。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供了一種雙迴轉擺動銑頭的主軸 動力傳遞裝置，包括主電機、擺動軸及銑頭主軸，其特徵在於，在主電機的輸出軸上水平設 有第一齒輪，在擺動軸上設有傳動機構，在銑頭主軸上水平設有與其同軸的第二齒輪，傳動 機構分別與第一齒輪及第二齒輪相嚙合。進一步，所述傳動機構包括垂直設置的相互嚙合的至少一個第三齒輪及第四齒 輪，第四齒輪設於擺動軸上，在第三齒輪及第四齒輪上分別同軸設有第五齒輪及第六齒輪， 第五齒輪與所述第一齒輪相嚙合，第六齒輪與所述第二齒輪相嚙合。在所述第三齒輪與所述第四齒輪之間至少設有一個第七齒輪。所述第一齒輪、第五齒輪、第六齒輪及第二齒輪為角齒輪。所述角齒輪為螺旋角齒輪，所述第三齒輪、第四齒輪及第七齒輪為斜齒輪。在所述銑頭主軸上設有主軸編碼器。採用本實用新型提供的一種主軸動力傳遞裝置後，無論C軸和A軸(或B軸)怎麼旋轉，都不影響整個傳動鏈的工作，滿足了工具機大力矩的動力需求，既能滿足大型工具機的 動力需求又不會限制A軸(或B軸)擺動角度。

圖1為本實用新型提供的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置的結構示意 圖；圖2為本實用新型提供的另一種形式的雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置的 結構示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例來具體說明本實用新型。實施例如圖1所示，為本實用新型提供的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，包 括主電機1、擺動軸9及銑頭主軸8，在主電機1的輸出軸上水平設有第一齒輪2，在擺動軸9 上設有傳動機構，在銑頭主軸8上水平設有與其同軸的第二齒輪7，傳動機構分別與第一齒 輪2及第二齒輪7相嚙合。所述傳動機構包括垂直設置的相互嚙合的至少一個第三齒輪3 及至少一個第四齒輪5，第四齒輪5設於擺動軸9上，在第三齒輪3及第四齒輪5上分別同 軸設有第五齒輪4及第六齒輪6，第五齒輪4與所述第一齒輪2相嚙合，第六齒輪6與所述 第二齒輪7相嚙合。所述第一齒輪2、第五齒輪4、第六齒輪6及第二齒輪7為角齒輪。在 所述銑頭主軸8上設有主軸編碼器10。如圖2所示，在所述第三齒輪3與所述第五齒輪4之間至少設有一個第七齒輪11。第一齒輪2的軸芯線與C軸軸芯線重合；在C軸任意旋轉的時候，主電機動力可以 通過第一齒輪2 —第五齒輪4 —第三齒輪3 —第四齒輪5傳遞到第四齒輪5上；第四齒輪5 和第六齒輪6的軸芯線與A軸(或B軸)的軸芯線重合，在擺動頭A軸(或B軸)擺動時， 傳遞到第四齒輪5上的主電機動力可以繼續傳遞到「第六齒輪6 —第二齒輪7」 (三級齒輪 傳動)，由裝在銑頭主軸8上的第二齒輪7帶動銑頭主軸8轉動。通過三級齒輪傳動後，主 電機轉向要相反。當A軸擺角較大時，銑頭體外殼需避開第三齒輪3，將變得很窄，會影響銑頭體的 強度和剛度。這時傳動鏈可以加入一個外徑足夠小的過渡齒輪，即第七齒輪11，使A軸擺角 大到士 120度時，銑頭體仍有足夠的強度和剛度。加入第七齒輪11後，主電機轉向又和原
來的一樣。當C軸任意旋轉和A軸擺動時對銑頭主軸8的轉速可能有影響，可通過主軸編 碼器10，加上C軸和A軸(或B軸)對應的轉速，由系統補償後輸出；當主軸有角度定位要 求，可直接根據編碼器角度，綜合上「C軸對應角度」和「A軸(或B軸)對應角度」來精準 定位。主軸編碼器10改用主電機編碼器時，須加上齒輪總速比的影響後，再來補償和精準 定位。為了減低齒輪傳動中的噪聲，這裡的角齒輪採用螺旋角齒輪(也稱「螺旋傘齒 輪」)，其它齒輪採用斜齒輪。
權利要求一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，包括主電機(1)、擺動軸(9)及銑頭主軸(8)，其特徵在於，在主電機(1)的輸出軸上水平設有第一齒輪(2)，在擺動軸(9)上設有傳動機構，在銑頭主軸(8)上水平設有與其同軸的第二齒輪(7)，傳動機構分別與第一齒輪(2)及第二齒輪(7)相嚙合。
2.如權利要求1所述的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，其特徵在於，所述 傳動機構包括垂直設置的相互嚙合的至少一個第三齒輪(3)及至少一個第四齒輪(5)，第 四齒輪(5)設於擺動軸(9)上，在第三齒輪(3)及第四齒輪(5)上分別同軸設有第五齒輪 (4)及第六齒輪(6)，第五齒輪(4)與所述第一齒輪(2)相嚙合，第六齒輪(6)與所述第二 齒輪(7)相嚙合。
3.如權利要求2所述的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，其特徵在於，在所 述第三齒輪(3)與所述第五齒輪(4)之間至少設有一個第七齒輪(11)。
4.如權利要求1、2或3任一項所述的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，其特 徵在於，所述第一齒輪(2)、第五齒輪(4)、第六齒輪(6)及第二齒輪(7)為角齒輪。
5.如權利要求4所述的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，其特徵在於，所述 角齒輪為螺旋角齒輪，所述第三齒輪(3)、第四齒輪(5)及第七齒輪(11)為斜齒輪。
6.如權利要求1、2或3任一項所述的一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，其特 徵在於，在所述銑頭主軸(8)上設有主軸編碼器(10)。
專利摘要本實用新型提供了一種雙迴轉擺動銑頭的主軸動力傳遞裝置，包括主電機、擺動軸及銑頭主軸，其特徵在於，在主電機的輸出軸上水平設有第一齒輪，在擺動軸上設有傳動機構，在銑頭主軸上水平設有與其同軸的第二齒輪，傳動機構分別與第一齒輪及第二齒輪相嚙合。採用本實用新型提供的一種主軸動力傳遞裝置後，無論C軸和A軸(或B軸)怎麼旋轉，都不影響整個傳動鏈的工作，滿足了工具機大力矩的動力需求，既能滿足大型工具機的動力需求又不會限制A軸(或B軸)擺動角度。
文檔編號B23Q5/02GK201684926SQ201020213930
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者華慶強 申請人:華慶強