一种立卧转换虚拟轴摆角铣头制造技术

本发明专利技术公开了一种立卧转换虚拟轴摆角铣头，包括，铣头箱、摆动主轴箱、电主轴、伺服电机以及滚珠丝杠；铣头箱上具有容纳腔，摆动主轴箱置于容纳腔的下部并通过第一铰链与铣头箱的铰接，摆动主轴箱中安装有电主轴，在铣头箱上第一铰链的上方的前端固定有第二铰链，伺服电机通过第二铰链与铣头箱铰接，伺服电机的输出轴的一端置于容纳腔内，伺服电机的输出轴上连接有所述滚珠丝杠，摆动主轴箱后端铰接有滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠连接，当伺服电机的正反转以驱动滚珠丝杠转动时，滚珠丝杠螺母沿滚珠丝杠的轴向方向运动，进而驱动摆动主轴箱在竖直平面内摆动。该铣头具有结构简单，可实现立卧转换的功能。

A virtual axis swing angle milling head with vertical and horizontal conversion

The invention discloses a vertical swing virtual axis swing angle milling head, which comprises a milling head box, a swinging spindle box, an electric spindle, a servo motor and a ball screw. The milling head box is provided with a chamber, the swinging spindle box is placed in the lower part of the accommodating cavity, and a hinges are connected to the milling head box through the first hinge, and an electric spindle is installed in the swing spindle box. The front end of the first hinge on the milling head box is fixed with second hinges, the servo motor is hinged with the milling head with the second hinge, the end of the output shaft of the servo motor is placed in the chamber, the ball screw is connected to the output shaft of the servo motor, the rear end of the swing spindle is connected with the ball screw nut and the ball screw screw. When the mother is connected to the ball screw, the ball screw nut moves along the axial direction of the ball screw when the servo motor is positive and reverse to drive the ball screw, and then it drives the swing spindle box to swing in the vertical plane. The milling head has the functions of simple structure and vertical and horizontal conversion.

【技术实现步骤摘要】
一种立卧转换虚拟轴摆角铣头
本专利技术涉及机床零件
，尤其涉及一种立卧转换虚拟轴摆角铣头。
技术介绍
随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对加工机床的要求越来越高。以较为典型的航空铝合金五轴联动零件为例，这种零件的工艺上同时需要车削，铣削，径向钻镗孔等加工，而且多为薄壁件和高硬度材料，加工精度要求也非常高,因此在选择机床上不仅要考虑机床的加工精度保持性，动态性能和可靠性，同时还要考虑机床的成本。如果一台机床能将这些性能融合，必将极大的提高生产效率及节约成本。而且，随着制造业的发展和竞争的日趋激烈，对零件的加工要求也越来越复杂。对于某些高硬度材料薄壁零件同时要求车削铣削钻孔的加工。由于具备以上功能的机床很难同时满足精度，动态性能，可靠性和低成本，从而往往实际加工中需将工件在卧车和摆动轴机床间来回搬运对刀。这样不仅制造成本高，而且机床的利用率不高，繁琐的操作很大程度上的增加了加工辅助时间和其中产生的误差，影响了加工效率和加工精度，增加了成本。目前市面上能完成此类加工的机床大多价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出了一种立卧转换虚拟轴摆角铣头。本专利技术采用的技术手段如下：一种立卧转换虚拟轴摆角铣头，包括，铣头箱、摆动主轴箱、电主轴、伺服电机以及滚珠丝杠；所述铣头箱上具有容纳腔，所述摆动主轴箱置于容纳腔的下部且其前端的两侧通过第一铰链与铣头箱的前端铰接，所述摆动主轴箱的前端朝向容纳腔的外侧，所述摆动主轴箱中安装有所述电主轴，在所述铣头箱上第一铰链的上方固定有第二铰链，所述伺服电机通过第二铰链与铣头箱铰接，所述伺服电机的输出轴的一端置于容纳腔内，所述伺服电机的输出轴上连接有所述滚珠丝杠，所述摆动主轴箱后端通过一对第三铰链与滚珠丝杠螺母铰接，所述第三铰链的轴线与所述电主轴的轴线不共面，所述滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠连接，当所述伺服电机正反转以驱动滚珠丝杠转动时，所述滚珠丝杠螺母沿滚珠丝杠的轴向方向运动，进而驱动摆动主轴箱在竖直平面内摆动；进一步地，所述摆动主轴箱后端具有一对滚珠丝杠螺母支撑耳，所述一对滚珠丝杠螺母支撑耳水平对称的置于电主轴的轴线两侧，所述滚珠丝杠螺母支撑耳上固定有第三铰链，当所述摆动主轴箱处于水平时，所述第三铰链的轴线所在的水平面处于所述电主轴的轴线所在的水平面的上侧/下侧，所述滚珠丝杠螺母支撑耳之间置有滚珠丝杠螺母固定架，所述滚珠丝杠螺母固定架中固定有滚珠丝杠螺母，所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠螺母固定架通过第三铰链与滚珠丝杠螺母支撑耳铰接；进一步地，所述摆动主轴箱后端一侧面上具有一个滚珠丝杠螺母固定座，所述滚珠丝杠螺母固定座上具有一对滚珠丝杠螺母支撑耳，所述滚珠丝杠螺母支撑耳上固定有第三铰链，当所述摆动主轴箱处于水平时，所述第三铰链的轴线所在的水平面在所述电主轴的轴线所在的水平面的上侧/下侧，所述滚珠丝杠螺母支撑耳之间置有滚珠丝杠螺母固定架，所述滚珠丝杠螺母固定架中固定有滚珠丝杠螺母，所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠螺母固定架通过第三铰链与滚珠丝杠螺母支撑耳铰接；进一步地，所述伺服电机的输出轴一端固定有丝杠固定铰链座，所述丝杠固定铰链座内置有联轴器和丝杠固定轴承，所述滚珠丝杠包括第一连接部、轴承安装部以及丝杠部，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与第一连接部连接，轴承安装部上安装有丝杠固定轴承，所述丝杠固定铰链座两侧通过所述第二铰链与所述铣头箱铰接；进一步地，当所述摆动主轴箱处于水平时，所述第一铰链的轴线与所述电主轴的轴线处于同一水平面上；进一步地，当所述摆动主轴箱处于水平时，所述第一铰链的轴线所在的水平面处于所述电主轴的轴线所在的水平面的下侧；进一步地，当所述摆动主轴箱处于水平时，所述第一铰链的轴线所在的水平面处于所述电主轴的轴线所在的水平面的上侧；进一步地，所述第一铰链包括第一销轴和第一轴承，所述第一轴承安装在所述摆动主轴箱的前端两侧，所述第一销轴一端固定在铣头箱上，另一端与所述第一轴承的内径配合；所述第二铰链包括第二销轴和第二轴承，所述第二轴承安装在所述丝杠固定铰链座两侧，所述第二销轴一端固定在铣头箱上，另一端与所述第二轴承的内径配合；所述第三铰链包括第三销轴和第三轴承，所述第三轴承安装在所述滚珠丝杠螺母固定架两侧，所述第三销轴一端固定在所述滚珠丝杠螺母支撑耳上，另一端与所述第三轴承的内径配合。与现有技术比较，本专利技术所述的一种立卧转换虚拟轴摆角铣头具有以下有益效果：1、该立卧转换虚拟轴摆角铣头具有结构设计简单，避免了传统摆角铣头的缺陷，同时降低了制造成本，最优化的可靠性以及动态特性，实现加工过程中的高动态性，从而实现高的加速度，使得定位，启动时间缩短。2、本专利技术立卧转换虚拟轴摆角铣头还实现了机床卧式加工的功能，并兼具摆动轴机床的功能；3、电主轴可以实现立卧转换，方便多角度对工件进行加工。附图说明图1为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第一种实施例的轴视图；图2为图1的主视图；图3为图2左视图；图4为图3中C-C处的剖视图；图5为图2中B-B处的剖视图；图6a为滚珠丝杠的结构图；图6b为销轴的结构图；图7为图2中A-A处的剖视图；图8为本实施例中电主轴摆动到上极限位置时的示意图(电主轴处于水平位置)；图9为本实施例中电主轴摆动到任意位置的示意图；图10为本实施例中电主轴摆动到下极限位置时的示意图(电主轴处于竖直位置)；图11为铣头箱的示意图；图12为铣头箱的轴视图；图13为摆动主轴箱的轴视图；图14为摆动主轴箱的主视图；图15为摆动主轴箱的剖视图；图16为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第二种实施例；图17为第二种实施例中立卧转换虚拟轴摆角铣头的左视图；图18为第二种实施例中的摆动主轴箱的示意图；图19为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第三种实施例；图20为第三种实施例中摆动主轴箱的主视图；图21为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第四种实施例；图22为第四种实施例中的摆动主轴箱的示意图；图23为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第五种实施例；图24为第五种实施例中的摆动主轴箱的示意图；图25为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第六种实施例；图26为第六种实施例中的摆动主轴箱的示意图；图27为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第七种实施例；图28为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第八种实施例；图29为本专利技术公开的立卧转换虚拟轴摆角铣头的第九种实施例；图30为本专利技术电主轴处于水平位置时第一铰链、第二铰链和第三铰链的位置的结构简图；图31为本专利技术电主轴处于垂直位置时第一铰链、第二铰链和第三铰链的位置的结构简图。图中：10、铣头箱，101、容纳腔，110、销轴固定部，111、轴承配合部，102、第一铰链，1021、第一销轴，1022、第一轴承，104、第二铰链，1041、第二销轴，1042、第二轴承，106、支撑板，107、连接板，108、第一凸台，109、第二凸台，20、摆动主轴箱，201、滚珠丝杠螺母支撑耳，202、滚珠丝杠螺母固定架，203、滚珠丝杠螺母，205、第三铰链，2051、第三销轴，2052、第三轴承，206、滚珠丝杠螺母固定座，207、第一轴承安装槽，208、第三铰链安装孔，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立卧转换虚拟轴摆角铣头，其特征在于：包括，铣头箱(10)、摆动主轴箱(20)、电主轴(30)、伺服电机(40)以及滚珠丝杠(50)；所述铣头箱(10)上具有容纳腔(101)，所述摆动主轴箱(20)置于容纳腔(101)的下部且其前端的两侧通过第一铰链(102)与铣头箱(10)的前端铰接，所述摆动主轴箱(20)的前端朝向容纳腔(101)的外侧，所述摆动主轴箱(20)中安装有所述电主轴(30)，在所述铣头箱(10)上第一铰链(102)的上方固定有第二铰链(104)，所述伺服电机(40)通过第二铰链(104)与铣头箱(10)铰接，所述伺服电机(40)的输出轴的一端置于容纳腔(101)内，所述伺服电机(40)的输出轴上连接有所述滚珠丝杠(50)，所述摆动主轴箱(20)后端通过一对第三铰链(205)与滚珠丝杠螺母(203)铰接，所述第三铰链(205)的轴线与所述电主轴(30)的轴线不共面，所述滚珠丝杠螺母(203)与滚珠丝杠(50)连接，当所述伺服电机(40)正反转以驱动滚珠丝杠(50)转动时，所述滚珠丝杠螺母(203)沿滚珠丝杠(50)的轴向方向运动，进而驱动摆动主轴箱(20)在竖直平面内摆动。...

【技术特征摘要】
1.一种立卧转换虚拟轴摆角铣头，其特征在于：包括，铣头箱(10)、摆动主轴箱(20)、电主轴(30)、伺服电机(40)以及滚珠丝杠(50)；所述铣头箱(10)上具有容纳腔(101)，所述摆动主轴箱(20)置于容纳腔(101)的下部且其前端的两侧通过第一铰链(102)与铣头箱(10)的前端铰接，所述摆动主轴箱(20)的前端朝向容纳腔(101)的外侧，所述摆动主轴箱(20)中安装有所述电主轴(30)，在所述铣头箱(10)上第一铰链(102)的上方固定有第二铰链(104)，所述伺服电机(40)通过第二铰链(104)与铣头箱(10)铰接，所述伺服电机(40)的输出轴的一端置于容纳腔(101)内，所述伺服电机(40)的输出轴上连接有所述滚珠丝杠(50)，所述摆动主轴箱(20)后端通过一对第三铰链(205)与滚珠丝杠螺母(203)铰接，所述第三铰链(205)的轴线与所述电主轴(30)的轴线不共面，所述滚珠丝杠螺母(203)与滚珠丝杠(50)连接，当所述伺服电机(40)正反转以驱动滚珠丝杠(50)转动时，所述滚珠丝杠螺母(203)沿滚珠丝杠(50)的轴向方向运动，进而驱动摆动主轴箱(20)在竖直平面内摆动。2.根据权利要求1所述的立卧转换虚拟轴摆角铣头，其特征在于：所述摆动主轴箱(20)后端具有一对滚珠丝杠螺母支撑耳(201)，所述一对滚珠丝杠螺母支撑耳(201)水平对称的置于电主轴(30)的轴线两侧，所述滚珠丝杠螺母支撑耳(201)上固定有第三铰链(205)，当所述摆动主轴箱(20)处于水平时，所述第三铰链(205)的轴线所在的水平面处于所述电主轴(30)的轴线所在的水平面的上侧/下侧，所述滚珠丝杠螺母支撑耳(201)之间置有滚珠丝杠螺母固定架(202)，所述滚珠丝杠螺母固定架(202)中固定有滚珠丝杠螺母(203)，所述滚珠丝杠螺母(203)与所述滚珠丝杠(50)连接，所述滚珠丝杠螺母固定架(202)通过第三铰链(205)与滚珠丝杠螺母支撑耳(201)铰接。3.根据权利要求1所述的立卧转换虚拟轴摆角铣头，其特征在于：所述摆动主轴箱(20)后端一侧面上具有一个滚珠丝杠螺母固定座(206)，所述滚珠丝杠螺母固定座(206)上具有一对滚珠丝杠螺母支撑耳(201)，所述滚珠丝杠螺母支撑耳(201)上固定有第三铰链(205)，当所述摆动主轴箱(20)处于水平时，所述第三铰链(205)的轴线所在的水平面在所述电主轴(30)的轴线所在的水平面的上侧/下侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，刘立新，李昂，汤洪涛，孙福岩，杨立波，耿文剑，王大伟，张徐微，
申请(专利权)人：科德数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21