[發明專利]由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭

有效

• 申請號: 201010542003.X
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102069409A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 劉春時;李焱;張磊;徐吉存;化春雷;侯延星;徐兆成;徐玉波;尹剛;梁艷超;王剛;劉波;張金軍;隋海卓
• 申請（專利權）人: 中捷機床有限公司
• 主分類號: B23Q5/10
• 分類號: B23Q5/10;B23Q5/20;B23Q1/26;B23Q11/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明屬于機床領域，具體為一種由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的具有A，C兩個旋轉自由度并且A軸可自動交換的雙擺銑頭，它是與三軸驅動的加工中心聯合使用的組合結構。

背景技術

目前，作為五軸聯動加工機床的核心部件雙擺銑頭其驅動方式主要是普通電機機械傳動鏈驅動和外轉子力矩電機驅動。機械傳動一般有齒輪傳動和渦輪蝸桿傳動，其特點是傳動扭矩較大，但由于高副的存在，間隙不可避免，盡管現有的技術可以再一定程度上消隙，然而由于磨損的存在，其精度必然難以保證。而外轉子力矩電機驅動方式雖然可以彌補間隙的補足，實現無間隙傳動，然而其扭矩相對較低，而且定子裝在轉子的內部，不利于散熱。為了定子散熱而采用的冷卻套和配油環接觸，使冷卻功率一部分損耗在液壓油發熱和密封圈摩擦發熱上來，對力矩電機定子的冷卻效果下降。電機的輸出扭矩與定子鐵心和繞組的大小有直接的聯系，與同體積的外轉子力矩電機相比，內轉子力矩電機有鐵心和繞組繞線空間。因此，采用內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭是至關重要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的可交換A軸的AC軸雙擺銑頭，解決傳統機械傳動的雙擺頭由于中間的傳動環節過多導致的附加轉動慣量大、傳動有間隙、安裝復雜等問題。

本發明的技術方案是：

一種由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，該雙擺銑頭通過端齒盤分為上下兩部分，上部分為可繞垂直軸旋轉的C軸；下部分為可繞垂直軸擺動的A軸，A軸、C軸分別通過可交換接口連接。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，C軸設有兩個聯合驅動的內轉子力矩電機，兩個交流永磁同步內轉子力矩電機的轉子與心軸固定，心軸與C軸底座由止口定位并連接；心軸內部為配油環，配油環外圈為固定件，配油環外圈連接于端蓋上，端蓋固定在外壁上；配油環內圈連接固定在C軸底座上，配油環內圈與心軸同軸；C軸下部的交流永磁同步內轉子力矩電機定子通過連接件安裝在外壁上，C軸上部的交流永磁同步內轉子力矩電機定子連接到端蓋上；心軸與配油環外圈之間有滾子支撐，配油環內圈與外圈之間設有滾子支撐。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，C軸底座與外壁通過轉臺軸承連接，轉臺軸承帶有可對C軸運行角度進行檢測的角度傳感器。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，端蓋頂部裝有C軸旋轉的限位機構，C軸限位機構為平行滑道式限位塊，C軸限位機構的中心設有限位器中心軸，限位器中心軸開有上下貫通滑塊上下滑動的矩形槽；滑塊一端設有圓柱型凸臺，該凸臺與限位器外殼內壁的環形槽配合，限位器外殼內壁的環形槽平行，相鄰環形槽由帶有圓角的螺旋槽連通；限位器中心軸連接到配油環的旋轉部分，滑塊另一端在限位器中心軸的環形槽中為間隙配合，限位器外殼固定在端蓋上；兩個無觸點開關通過開在限位器外殼的上下兩個孔安裝在限位器外殼上，位置對應限位器外殼上兩個相鄰平行的環形槽。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，A軸裝有電主軸的主軸箱與兩個支撐軸：右支撐軸和左支撐軸連接，右支撐軸的兩端通過軸承與A軸箱體連接，左支撐軸的兩端通過軸承與A軸箱體連接；A軸動力源為內轉子力矩電機，內轉子力矩電機的內轉子通過連接件與左支撐軸相連，內轉子力矩電機的定子通過連接件與A軸箱體相連；A軸配油內環和A軸配油外環連接固定在A軸箱體上左支撐軸的內外兩側，主軸箱的油路通過左支撐軸、A軸配油內環和A軸配油外環通入A軸箱體，連接到液壓快換接頭上。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，右支撐軸安裝有測量角度的角度編碼器。

所述的由交流永磁同步內轉子力矩電機驅動的雙擺銑頭，可交換接口包括電氣快換接頭和液壓快換接頭，其中：

電氣快換接頭設有電氣快換接頭母、調整環節、緊定螺釘、電氣快換接頭公、上隔圈、上蓋板、下蓋板、下隔圈，下隔圈固定在A軸箱體上，電氣快換接頭公安裝到下隔圈相應的圓孔中，下蓋板固定在下隔圈上，下蓋板與電氣快換接頭公卡接；緊定螺釘固定在下蓋板上，與電氣快換接頭公頂觸；上隔圈連接到C軸底座上，上蓋板固定在上隔圈上，上隔圈與上蓋板之間結合位置設有調整環節；

液壓快換接頭設有液壓快換接頭公、液壓快換接頭母和液壓拉爪，液壓快換接頭公直接安裝在C軸底座上，液壓快換接頭母直接安裝在A軸箱體上，液壓快換接頭公與液壓快換接頭母為插裝配合結構；液壓拉爪設有拉爪部分和被拉件拉釘，拉爪部分固定在C軸，被拉件拉釘固定在A軸，拉爪部分的一端與被拉件拉釘伸出端為配合結構，拉爪部分另一端連有拉釘套。