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一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置制造方法及图纸

技术编号:18833923 阅读:39 留言:0更新日期:2018-09-05 03:51
本发明专利技术公开了一种电解加工机床主轴用直线‑旋转复合运动装置,属于机床主轴领域。本发明专利技术的复合运动装置,其输入轴和主轴同轴转动安装于箱体内,输入轴的一端具有一活塞缸,主轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞,活塞缸的缸体侧壁上设有两组小油缸,上凸轮的凸轮轮廓和下凸轮的凸轮轮廓分别与对应的小油缸的小油缸活塞杆相抵。本发明专利技术巧妙地将输入轴与主轴利用活塞缸结构连接,同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现主轴上下往复直线运动,并随输入轴一起旋转运动,仅需一组驱动电机即可驱动主轴旋转和直线运动,直线运动幅度由凸轮轨迹即可控制,结构简单巧妙,控制简单且灵活方便,极大地满足了电解加工机床主轴的运动需要。

A linear rotary compound motion device for ECM machine tool spindle

The invention discloses a linear rotation compound motion device for the spindle of an electrochemical machining machine tool, belonging to the field of the spindle of the machine tool. The compound motion device of the invention has an input shaft and a main shaft coaxially rotated and installed in the box body, one end of the input shaft has a piston cylinder, one end of the main shaft has a piston matching the piston cylinder, two groups of small oil cylinders are arranged on the side wall of the cylinder block of the piston cylinder, the cam profile of the upper cam and the cam profile of the lower cam. Do not match the cylinder piston rod of the corresponding small oil cylinder. The invention ingeniously connects the input shaft with the main shaft by using the piston cylinder structure, and realizes the reciprocating linear movement of the main shaft by using the cam structure to realize the change of the hydraulic oil space in the piston cylinder, and rotates with the input shaft. Only a group of driving motors can drive the main shaft to rotate and move in a straight line. The linear motion amplitude is obtained by using the cam structure. The cam trajectory can be controlled, the structure is simple and ingenious, the control is simple and flexible, which greatly meets the movement needs of the spindle of the electrochemical machining machine tool.

【技术实现步骤摘要】
一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置
本专利技术涉及一种复合运动机构,更具体地说,涉及一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置。
技术介绍
在机加工
中,往往需要一种既能旋转运动又能同时有规律地实现直线往复运动的机构,举例来说,在电解钻孔加工中,电解加工机床的主轴通常需要做旋转运动和沿主轴轴线方向往复直线运动,传统的运动机构采用旋转驱动机构和上下往复运动机构复合实现,但这样设计造成结构复杂,电解加工机床结构臃肿,需要设置旋转电机和Z轴电机,制作成本高,且维护成本高。并且,由于其不能使用单一动力驱动,机构结构复杂、体积大,对于小型、微型等场合很难同时满足有规律地直线往复运动和旋转运动。经检索,在现有技术中,也有直线-旋转复合运动机构出现,中国专利号ZL201720293900.9,授权公告日为2018年2月16日,专利技术创造名称为:一种能够快速精确传递直线与旋转复合运动的机构,该申请案涉及一种能够快速精确传递直线与旋转复合运动的机构,一个旋转型伺服电机驱动滚珠丝杠使导向螺母沿着带有直线槽的导向套筒做直线运动,此旋转型伺服电机通过固定架与导向套筒固定,并内置于套筒轴内,套筒轴与导向套筒固定,另一旋转型伺服电机驱动套筒轴进行旋转运动,通过控制两旋转型伺服电机运行时的相应参数,使直线和旋转运动同步或交替有规律运行,达到快速精确传递复合运动的目的。该专利申请案采用两组旋转型伺服电机组合实现了直线与旋转复合运动,需要分别对两组伺服电机进行控制来实现直线与旋转复合运动有序进行,控制较为复杂,制作成本高。又如中国专利申请号201610419438.2,申请公布日为2016年9月21日,专利技术创造名称为:一种旋转直线复合式主轴驱动装置,至少包括主轴,装置机座,设置在主轴前端的旋转驱动模块,设置在主轴后端的直线进给模块;主轴设置在装置机座的中心轴上。该申请案可通过旋转驱动模块实现主轴旋转直线驱动,通过直线进给模块实现主轴进行直线驱动,两者可同时进行,亦可单独进行;但该申请案实质上是在旋转直线复合式主轴驱动装置中集成了旋转电机和直线电机,结构复杂,同样需要对旋转电机和直线电机分别进行控制,控制较为复杂,制作难度和制作成本均较高,实用性较差。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有电解加工机床主轴的直线-旋转复合运动装置存在结构复杂、控制难度大等不足,提供一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,采用本专利技术的技术方案,巧妙地将输入轴与主轴利用活塞缸结构连接,同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现主轴上下往复直线运动,并随输入轴一起旋转运动,仅需一组驱动电机即可驱动主轴旋转和直线运动,直线运动幅度由凸轮轨迹即可控制,结构设计简单巧妙,控制简单且灵活方便,极大地满足了电解加工机床主轴的运动需要。2.技术方案为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案为:本专利技术的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,包括箱体、输入轴、主轴、下凸轮、上凸轮和小油缸,所述的输入轴和主轴同轴转动安装于箱体内,所述的输入轴的一端具有一活塞缸,所述的主轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞,所述的输入轴与主轴之间还设有止转结构,所述的活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔,所述的活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸,所述的无杆腔和有杆腔内充满液压油,所述的上凸轮和下凸轮分别固定于箱体内,且上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓均具有休程轮廓和工作行程轮廓,所述的上凸轮的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵,所述的下凸轮的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵;当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的工作行程轮廓时,连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的休程轮廓;当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的休程轮廓时,连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的工作行程轮廓。更进一步地,所述的小油缸包括小油缸缸体和小油缸活塞杆,所述的小油缸缸体与输入轴的活塞缸通过螺纹连接,所述的小油缸活塞杆穿过小油缸缸体后与下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓相配合。更进一步地,所述的下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓上均具有滑槽,所述的小油缸的小油缸活塞杆端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠。更进一步地,所述的上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓形状相同,其休程轮廓和工作行程轮廓均为半圆形,且休程轮廓和工作行程轮廓连接处采用弧形平滑过渡。更进一步地,所述的上凸轮和下凸轮在箱体内的凸轮轮廓相位相同,与上凸轮和下凸轮相配合的两组小油缸在输入轴的活塞缸上的安装位置互呈180°。更进一步地,所述的输入轴通过输入轴轴承安装于箱体的上端盖上,所述的上端盖上还设有用于固定输入轴轴承的轴承盖;所述的主轴通过推力球轴承安装于箱体上,且推力球轴承与输入轴的活塞缸端盖之间还设有套设于主轴上的轴套。更进一步地,所述的止转结构包括安装于输入轴的活塞缸内的止转环,所述的止转环内设有止转槽,所述的主轴上设有与上述的止转槽相配合的止转台。更进一步地,所述的箱体上还安装于通水环,所述的通水环内侧设有一圈通水环槽,所述的通水环槽与主轴上的水道相连通,所述的通水环内侧位于通水环槽的两侧还设有密封圈安装槽,所述的密封圈安装槽内设有与主轴密封配合的密封圈。更进一步地,所述的箱体的下端盖上设有与主轴相配合的直线滚珠法兰。更进一步地,工作过程如下:所述的输入轴旋转带动主轴旋转,同时两组小油缸在上凸轮和下凸轮中配合运动来驱动主轴上下运动。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:(1)本专利技术的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其输入轴的一端具有一活塞缸,主轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞,活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸,无杆腔和有杆腔内充满液压油,上凸轮和下凸轮分别固定于箱体内,且上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓均具有休程轮廓和工作行程轮廓,上凸轮的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵,下凸轮的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵;当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的工作行程轮廓时,连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的休程轮廓;当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的休程轮廓时,连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的工作行程轮廓;巧妙地将输入轴与主轴利用活塞缸结构连接,同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现主轴上下往复直线运动,并且由于输入轴与主轴之间设有止转结构,主轴随输入轴一起旋转运动,仅需一组驱动电机即可驱动主轴旋转和直线运动,直线运动幅度由凸轮轨迹即可控制,结构设计简单巧妙,控制简单且灵活方便,极大地满足了电解加工机床主轴的运动需要;(2)本专利技术的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其小油缸包括小油缸缸体和小油缸活塞杆,小油缸缸体与输入轴的活塞缸通过螺纹连接,小油缸活塞杆穿过小油缸缸体后与下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓相配合,结构简单,安装方便;并且,下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓上均具有滑槽,小油缸的小油缸活塞杆端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠,利用滚珠与凸轮轮槽配合,减小了摩擦阻力,动力传递效率高,传本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电解加工机床主轴用直线‑旋转复合运动装置,其特征在于:包括箱体(4)、输入轴(11)、主轴(1)、下凸轮(7)、上凸轮(9)和小油缸(14),所述的输入轴(11)和主轴(1)同轴转动安装于箱体(4)内,所述的输入轴(11)的一端具有一活塞缸,所述的主轴(1)的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞,所述的输入轴(11)与主轴(1)之间还设有止转结构,所述的活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔,所述的活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸(14),所述的无杆腔和有杆腔内充满液压油(15),所述的上凸轮(9)和下凸轮(7)分别固定于箱体(4)内,且上凸轮(9)和下凸轮(7)的凸轮轮廓均具有休程轮廓(7‑1)和工作行程轮廓(7‑2),所述的上凸轮(9)的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)相抵,所述的下凸轮(7)的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)相抵;当连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)处于上凸轮(9)的工作行程轮廓(7‑2)时,连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)刚好处于下凸轮(7)的休程轮廓(7‑1);当连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)处于上凸轮(9)的休程轮廓(7‑1)时,连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14‑2)刚好处于下凸轮(7)的工作行程轮廓(7‑2)。...

【技术特征摘要】
1.一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其特征在于:包括箱体(4)、输入轴(11)、主轴(1)、下凸轮(7)、上凸轮(9)和小油缸(14),所述的输入轴(11)和主轴(1)同轴转动安装于箱体(4)内,所述的输入轴(11)的一端具有一活塞缸,所述的主轴(1)的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞,所述的输入轴(11)与主轴(1)之间还设有止转结构,所述的活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔,所述的活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸(14),所述的无杆腔和有杆腔内充满液压油(15),所述的上凸轮(9)和下凸轮(7)分别固定于箱体(4)内,且上凸轮(9)和下凸轮(7)的凸轮轮廓均具有休程轮廓(7-1)和工作行程轮廓(7-2),所述的上凸轮(9)的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)相抵,所述的下凸轮(7)的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)相抵;当连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)处于上凸轮(9)的工作行程轮廓(7-2)时,连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)刚好处于下凸轮(7)的休程轮廓(7-1);当连通无杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)处于上凸轮(9)的休程轮廓(7-1)时,连通有杆腔的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)刚好处于下凸轮(7)的工作行程轮廓(7-2)。2.根据权利要求1所述的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其特征在于:所述的小油缸(14)包括小油缸缸体(14-1)和小油缸活塞杆(14-2),所述的小油缸缸体(14-1)与输入轴(11)的活塞缸通过螺纹连接,所述的小油缸活塞杆(14-2)穿过小油缸缸体(14-1)后与下凸轮(7)和上凸轮(9)的凸轮轮廓相配合。3.根据权利要求2所述的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其特征在于:所述的下凸轮(7)和上凸轮(9)的凸轮轮廓上均具有滑槽,所述的小油缸(14)的小油缸活塞杆(14-2)端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠(14-3)。4.根据权利要求1或2或3所述的一种电解加工机床主轴用直线-旋转复合运动装置,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐波干为民房汝建王祥志黄亮张亚峰
申请(专利权)人:常州工学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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