[發(fā)明專利]一種立臥轉(zhuǎn)換擺角頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810897536.6
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108942271B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 剡昌鋒;李輝龍;李強;茍衛(wèi)東;高剛剛
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: B23Q1/26
• 分類號: B23Q1/26;B23Q5/04
• 代理公司: 北京市邦道律師事務(wù)所 11437
• 代理人: 段君峰;薛艷

本發(fā)明屬于機加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。為了解決機加工設(shè)備中采用現(xiàn)有立臥自動轉(zhuǎn)頭時，存在體積大、質(zhì)量大以及傳動精度低的問題，本發(fā)明公開了一種立臥轉(zhuǎn)換擺角頭。該擺角頭包括輸入軸、傳動軸、主軸、箱體、主軸外殼、驅(qū)動單元、齒輪和齒圈；箱體設(shè)有輸入軸孔，輸入軸位于輸入軸孔內(nèi)并且輸入軸的輸入端與動力源連接，輸出端與傳動軸的輸入端連接；主軸外殼設(shè)有傳動軸孔和主軸孔；傳動軸位于傳動軸孔內(nèi)并且傳動軸的輸出端與主軸連接；主軸位于主軸孔內(nèi)；驅(qū)動單元位于箱體與主軸外殼之間；齒輪套設(shè)在傳動軸上，齒圈位于傳動軸孔內(nèi)，齒輪與齒圈沿傳動軸的軸線方向選擇性嚙合和脫離。本發(fā)明的立臥轉(zhuǎn)換擺角頭，不僅體積小、質(zhì)量小，而且可以提高傳動精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立臥轉(zhuǎn)換擺角頭。

背景技術(shù)

隨著我國現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展和進步，對制造精度和生產(chǎn)效率的要求越來越高。傳統(tǒng)的立式加工中心和臥式加工中心只能加工限定的加工面，而立臥轉(zhuǎn)換式加工中心集立式加工中心和臥式加工中心的特點于一身，可一次裝夾完成多達空間五面的加工，多坐標聯(lián)動，自動化程度高，可加工各種復(fù)雜曲線和曲面。其中，立臥轉(zhuǎn)換擺角頭作為可以大幅度提高機床生產(chǎn)效率的一個關(guān)鍵部件，安裝在加工中心上，很大程度上簡化了加工過程，拓寬了加工中心的加工范圍。

目前，在現(xiàn)有國內(nèi)立臥轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)方案中，利用立臥自動轉(zhuǎn)頭(H/V銑頭)是最先進、最快速的方式，可以實現(xiàn)很高的立臥轉(zhuǎn)換速度和效率，提高整個機加工過程的自動化程度。然而，由于該立臥自動轉(zhuǎn)頭是由獨立電機提供動力進行轉(zhuǎn)化，這樣就會增加整個傳動的零件數(shù)量，使立臥自動轉(zhuǎn)頭的體積和質(zhì)量增加，降低了整個機加工設(shè)備的緊湊型，而且過多的傳動零件會引起傳動精度的下降，導(dǎo)致加工精度的降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決機加工設(shè)備中采用現(xiàn)有立臥自動轉(zhuǎn)頭時，存在體積大、質(zhì)量大以及傳動精度低的問題，本發(fā)明提出了一種全新的立臥轉(zhuǎn)換擺角頭。該立臥轉(zhuǎn)換擺角頭，包括輸入軸、傳動軸、主軸、箱體、主軸外殼、驅(qū)動單元、齒輪和齒圈；其中，所述箱體設(shè)有輸入軸孔，所述輸入軸位于所述輸入軸孔內(nèi)，并且所述輸入軸的輸入端與動力源連接，輸出端與所述傳動軸的輸入端連接；所述主軸外殼設(shè)有傳動軸孔和主軸孔；所述傳動軸位于所述傳動軸孔內(nèi)，并且所述傳動軸的輸出端與所述主軸連接；所述主軸位于所述主軸孔內(nèi)；所述驅(qū)動單元位于所述箱體與所述主軸外殼之間，用于控制兩者之間沿所述傳動軸的軸線方向距離；所述齒輪套設(shè)在所述傳動軸上，所述齒圈位于所述傳動軸孔內(nèi)，所述齒輪與所述齒圈沿所述傳動軸的軸線方向選擇性嚙合和脫離。

優(yōu)選的，所述輸入軸、所述傳動軸以及所述主軸三者之間均采用錐齒輪連接，并且所述輸入軸與所述傳動軸之間夾角為135°，所述傳動軸與所述主軸之間夾角為45°。

進一步優(yōu)選的，所述齒輪與所述齒圈之間沿所述傳動軸的軸線方向的嚙合距離和脫離距離與所述傳動軸與所述主軸之間錐齒輪的脫離距離和嚙合距離相對應(yīng)。

優(yōu)選的，所述傳動軸與所述傳動軸孔之間設(shè)有傳動軸套筒；所述傳動軸套筒與所述傳動軸之間通過軸承轉(zhuǎn)動連接，所述傳動軸套筒的端部與所述箱體固定連接。

進一步優(yōu)選的，所述傳動軸套筒與所述傳動軸孔之間設(shè)有滑動隔套；所述滑動隔套與所述傳動軸套筒滑動連接，并且所述滑動隔套與所述主軸外殼固定連接。

優(yōu)選的，驅(qū)動單元包括油缸和活塞；其中，所述油缸的一端與所述箱體固定連接，另一端與所述箱體形成油腔；所述活塞的一端與所述主軸外殼固定連接，另一端位于所述油腔內(nèi)。

優(yōu)選的，該立臥轉(zhuǎn)換擺角頭還包括兩個端面齒盤；其中一個端面齒盤與所述箱體固定連接，另一個端面齒盤與所述主軸外殼固定連接，兩個端面齒盤與所述傳動軸同軸設(shè)置并且兩個端面齒盤的齒面相對。

優(yōu)選的，該立臥轉(zhuǎn)換擺角頭還包括位移檢測單元；所述位移檢測單元與所述箱體固定連接，用于檢測所述主軸外殼相對于所述箱體，沿所述傳動軸的軸向方向移動距離。