本发明专利技术涉及金属加工技术领域，提供了一种适用于难加工材料的加工中心摆头装置，包括箱体、主轴箱、第一摆动机构、第二摆动机构以及控制系统，主轴箱左侧与安装在箱体上的辅助支承机构转动配合，右侧与安装在箱体上的第二摆动机构驱动连接；第一摆动机构能够在动力源的驱使下转动并能够带动第二摆动机构转动进而实现主轴箱摆头并停止在预定位置；控制系统接收第二摆动机构自身采集单元采集到的位置数据并驱使动力源动作修正预定位置直至预定位置到达目标位置，本发明专利技术采用伺服电机、同步带、蜗轮蜗杆的传动结构，提高了摆头部件的传动扭矩且整体外形紧凑，轴采用空心结构，在保证刚度的情况下大大减轻了设备整体的重量，耗能少。耗能少。耗能少。
【技术实现步骤摘要】
适用于难加工材料的加工中心摆头装置
[0001]本专利技术涉及金属加工
，具体地，涉及一种适用于难加工材料的加工中心摆头装置。
技术介绍
[0002]卧式五轴加工中心目前多用来加工钛合金等难加工材料复杂型面零件，故要求摆头部件具有高刚性、大扭矩、高精度等特点，但现有的设备不能满足大扭矩、高刚性的特点，且整体重量大进而引起能耗高。
[0003]专利文献CN208467747U公开了一种用于五轴复合加工中心的机械单摆头，壳体、端盖，包括：壳体、摆头箱、第一摆动机构、第二摆动机构、第一齿轮以及电机；所述摆头箱两侧设置所述壳体，所述壳体两侧外分别设置第一摆动机构、第二摆动机构，所述第一齿轮设置于所述第一摆动机构与所述摆头箱之间；所述第一摆动机构为双联变速箱，所述第一齿轮半径大于所述第二齿轮半径；所述第二摆动机构包括：转轴芯、第一分配壳体、第二分配壳体、圆柱滚子轴承静环、圆柱滚子轴承承动环、阶梯销以及第一轴套，但该设计摆头箱采用圆柱滚子轴承和角接触球轴承作为支承轴，对摆头的刚性提升有限；采用齿轮传动机构作为第二级降速机构，因齿轮的传动比较小，对摆头扭矩的提升有限。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于难加工材料的加工中心摆头装置。
[0005]根据本专利技术提供的一种适用于难加工材料的加工中心摆头装置，包括：
[0006]箱体，用于支撑；
[0007]主轴箱，左侧与安装在所述箱体上的辅助支承机构转动配合，右侧与安装在所述箱体上的第二摆动机构驱动连接；
[0008]第一摆动机构，能够在动力源的驱使下转动并能够带动第二摆动机构转动进而实现所述主轴箱摆头并停止在预定位置；
[0009]控制系统，接收所述第二摆动机构自身采集单元采集到的位置数据并驱使动力源动作修正所述预定位置直至所述预定位置到达目标位置或者处于目标位置的范围内。
[0010]优选地，所述第一摆动机构在动力源的驱动下通过同步带与所述第二摆动机构驱动连接。
[0011]优选地，所述动力源采用伺服电机，所述第一摆动机构包括从动带轮胀套、从动带轮、同步带、主动带轮以及主动带轮胀套；
[0012]所述第二摆动机构包括中心轴、滚动蜗轮蜗杆，所述主动带轮通过主动带轮胀套套装在伺服电机的输出轴上，所述从动带轮通过从动带轮胀套套装在所述滚动蜗轮蜗杆的输入端，所述滚动蜗轮蜗杆的输出端连接所述中心轴，当所述伺服电机能够驱使主动带轮转动并通过同步带带动滚动蜗轮蜗杆运行进而使所述中心轴转动；
[0013]所述中心轴固定安装在所述主轴箱的右侧。
[0014]优选地，所述辅助支承机构包括轴承座、轴承件、连接轴；
[0015]所述连接轴的一端固定安装在主轴箱的左侧，另一端的外部通过轴承件安装在所述轴承座的内部，所述轴承座固定安装在箱体上。
[0016]优选地，所述连接轴、中心轴均为空心轴。
[0017]优选地，所述滚动蜗轮蜗杆包括蜗轮以及蜗杆，所述蜗轮与中心轴同心布置，所述蜗杆的下端与蜗轮啮合，所述从动带轮通过从动带轮胀套套装在所述蜗轮的上端。
[0018]优选地，所述轴承件采用双列圆柱滚子轴承；
[0019]所述蜗杆的上端通过角接触球轴承固定在前偏心轴承座上，所述蜗杆的下端通过双列圆柱滚子轴承固定在后偏心轴承座上，所述前偏心轴承座、后偏心轴承座均固定在箱体中。
[0020]优选地，所述蜗杆的轴心与伺服电机输出轴的轴心平行布置。
[0021]优选地，所述主动带轮的半径小于从动带轮的半径。
[0022]优选地，所述第二摆动机构包括气动夹钳、耐磨圈以及夹钳安装座；
[0023]所述气动夹钳通过夹钳安装座固定在箱体上，所述气动夹钳在控制系统的控制下能够抱死或松开位于中心轴上的耐磨圈进而能够实现中心轴的锁死定位状态或非锁定状态。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0025]1、本专利技术采用伺服电机、同步带、蜗轮蜗杆的传动结构，提高了摆头部件的传动扭矩，摆头箱体采用了轻量化设计，在满足刚性要求的前提下，减轻了箱体的重量，同时增大了箱体的内部安装空间，使得整个传动系统能够安装于箱体内部，从而减小了整个摆头的体积，使得摆头整体外形紧凑，有利于设备的小型化发展。
[0026]2、本专利技术通过采用辅助支承和YRT转台轴承的结构，对主轴箱的两侧进行固定支承，提高了摆头部件整体的刚性，采用YRT转台轴承进行支承，相交于交叉滚子轴承，具有更高的支承刚性，且方便安装，使得中心轴直接做成整体轴而非分体轴，简化了整个中心轴的传动结构。
[0027]3、本专利技术采用滚动蜗轮蜗杆结构，减小了传动摩擦，提高了摆头的使用寿命。
[0028]4、本专利技术采用蜗杆偏心调整结构，可方便地精确调整蜗轮蜗杆的相对位置，消除传动反向间隙，与现有技术中采用垫片调整，需要将蜗杆做成两段相比，提高了摆头的传动精度，降低了安装调整的复杂度。
[0029]5、本专利技术通过采用气动夹钳的结构，气动夹钳与固定在中心轴上的耐磨圈夹紧配合，从而保证了摆头固定角度，保证了加工时的精度。
[0030]6、本专利技术通过采用环形光栅尺的结构，对摆头转动位置进行闭环控制，从而保证了摆头的摆动精度，同时环形光栅尺直接安装在中心轴尾段，相比现有技术中采用过渡轴安装存在累计装配误差、反馈精度低的缺陷，提高了环形光栅的反馈精度。
[0031]7、本专利技术中的轴采用空心轴，在保证刚度的情况下大大减轻了设备整体的重量，耗能少，且方便电、气、液管路的走线。
附图说明
[0032]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0033]图1为本专利技术的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术的结构示意图，其中，箱体未画出；
[0035]图3为本专利技术正面横截面示意图；
[0036]图4为本专利技术侧面截面示意图；
[0037]图5为蜗杆的上端位置的结构放大示意图；
[0038]图6为伺服电机输出轴位置的结构放大示意图；
[0039]图7为蜗杆的下端位置的结构放大示意图。
[0040]图中示出：
[0041]1‑
箱体
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19
‑
耐磨圈
[0042]2‑
主轴箱
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20
‑
环形光栅尺
[0043]3‑
电主轴
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21
‑
光栅防护罩
[0044]4‑
端盖
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22
‑
光栅安装板
[0045]5‑
辅助支承机构
ꢀꢀ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于难加工材料的加工中心摆头装置，其特征在于，包括：箱体(1)，用于支撑；主轴箱(2)，左侧与安装在所述箱体(1)上的辅助支承机构(5)转动配合，右侧与安装在所述箱体(1)上的第二摆动机构(7)驱动连接；第一摆动机构(6)，能够在动力源的驱使下转动并能够带动第二摆动机构(7)转动进而实现所述主轴箱(2)摆头并停止在预定位置；控制系统，接收所述第二摆动机构(7)自身采集单元采集到的位置数据并驱使动力源动作修正所述预定位置直至所述预定位置到达目标位置或者处于目标位置的范围内。2.根据权利要求1所述的适用于难加工材料的加工中心摆头装置，其特征在于，所述第一摆动机构(6)在动力源的驱动下通过同步带(30)与所述第二摆动机构(7)驱动连接。3.根据权利要求2所述的适用于难加工材料的加工中心摆头装置，其特征在于，所述动力源采用伺服电机(10)，所述第一摆动机构(6)包括从动带轮胀套(28)、从动带轮(29)、同步带(30)、主动带轮(31)以及主动带轮胀套(32)；所述第二摆动机构(7)包括中心轴(16)、滚动蜗轮蜗杆，所述主动带轮(31)通过主动带轮胀套(32)套装在伺服电机(10)的输出轴上，所述从动带轮(29)通过从动带轮胀套(28)套装在所述滚动蜗轮蜗杆的输入端，所述滚动蜗轮蜗杆的输出端连接所述中心轴(16)，当所述伺服电机(10)能够驱使主动带轮(31)转动并通过同步带(30)带动滚动蜗轮蜗杆运行进而使所述中心轴(16)转动；所述中心轴(16)固定安装在所述主轴箱(2)的右侧。4.根据权利要求3所述的适用于难加工材料的加工中心摆头装置，其特征在于，所述辅助支承机构(5)包括轴承座(11)、轴承件、连接轴(14)；所述连接轴(14)的一端固定安装在主轴箱(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭聪聪，桂长华，杨凡，
申请(专利权)人：上海拓璞数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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