卧式加工中心用角度头高精度连接结构制造技术

本发明专利技术公开了一种卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括驱动主轴和传动主轴，角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，主轴壳体上设有轴向定位端面，其中相邻两轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个轴向压靠端面围成压靠三角形，角度头的重心位于压靠三角形内；主轴壳体上设有转角夹持缸，角度头壳体上设有夹持压靠部；角度头壳体与主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。轴向压靠端面与轴向定位端面的压靠、以及角度头的重心位于压靠三角形内的设置，可使得角度头在轴向快速连接稳固，避免了角度头径向跳动。本发明专利技术定位快速准确，连接精密性高。

High Precision Connection Structure of Angle Head for Horizontal Machining Center

【技术实现步骤摘要】
卧式加工中心用角度头高精度连接结构
本专利技术涉及数控加工
，尤其涉及一种卧式加工中心用角度头高精度连接结构。
技术介绍
精密加工属于先进制造技术，主要是指加工精度和表面光洁程度高于各相应加工方法精加工的各种加工，可提高产品性能、质量，促进产品小型化，增强零件互换性，利于自动化生产等。卧式加工中心是用于精密加工的设备之一，其主要利用角度头可进行多角度铣削等作业，对同一零件的加工过程，经常需要进行多个角度头的更换使用，配合卧式加工中心的自动化控制，角度头的更换也均由旋转换刀刀臂来自动完成，这对角度头更换时的装配效率、角度头连接的精密性等提出了较高的要求。目前卧式加工中心以德系和日系设备为主，而受设备采购成本影响，国内对卧式加工中心的采购多以日系设备为主，其角度头的连接，主要依靠角度头上锥形筒与主轴配合进行中心定位、周向止动销与主轴外壳上止动块配合进行周向定位的方式，这种连接方式存在一些问题：（1）角度头整体横向连接，因角度头整体重量往往较大，且角度头上锥形筒与主轴配合为锥形配合，所以角度头连接后会因自重发生倾斜，经测量，哪怕最小型号的角度头，其端面上沿与主轴壳体的间距都会比端面下沿与主轴壳体的间距大0.085mm左右，这会使得角度头工作过程中发生径向的跳动；而卧式加工中心的精密加工多达到微米级，哪怕0.085mm所造成的角度头径向跳动都会严重影响精密加工；现也有尝试采用德系压靠端面与压靠缸配合的结构来使角度头紧靠在主轴壳体上，借此消除上述倾斜间隙，但因日系旋转换刀刀臂的插拔行程相对德系来说较短，其插拔行程仅能实现角度头锥形筒退出主轴，加之压靠端面多采用在角度头端面和主轴壳体端面上设置压靠钉来实现，为避免换刀时压靠钉阻碍旋转换刀刀臂或者角度头，压靠端面的布置无法形成周向均布，而无法形成周向均布的压靠端面又难以保证压靠缸施力的平衡，也就无法将角度头稳定的压靠在主轴壳体上，这形成了相互矛盾，所以目前各大厂商和使用商均未有成熟的技术手段解决上述问题。（2）周向止动销插入止动块后，周向止动销与止动孔之间仅存在母线接触，在角度头工作时的频繁晃动中，周向止动销和止动孔等结构易发生损坏。（3）止动块上的止动孔为圆柱孔或者圆锥孔，周向止动销与止动孔因方便装配等原因存在配合间隙，这个间隙多在0.01mm左右，当角度头正常工作时会因该配合间隙发生周向的晃动，甚至会与角度头自重倾斜形成配合，致使角度头发生无序的抖动，这都严重影响精密加工。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方便拆装，定位准确快速，避免角度头晃动，提高连接精密性的卧式加工中心用角度头高精度连接结构。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括转动安装在主轴壳体内的驱动主轴和转动安装在角度头壳体内的传动主轴，所述传动主轴与所述驱动主轴之间设有中心连接装置，所述角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，其中相邻两所述轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述轴向压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；所述主轴壳体上设有与所述轴向压靠端面一一对应的轴向定位端面，所述主轴壳体上位于各所述轴向定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头壳体上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部；所述角度头壳体与所述主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。作为优选的技术方案，所述压靠三角形的外心与所述角度头的重心重合设置。作为优选的技术方案，所述周向稳固连接装置包括设置在所述角度头壳体上的周向定位销、以及固定设置在所述主轴壳体上并与所述周向定位销对应的周向定位孔，所述周向定位孔内沿所述周向定位孔内壁周向均布有至少两个弹性锁销弧板，至少两个所述弹性锁销弧板之间构成锁销空间，所述周向定位销的端部固定设有可插入所述锁销空间的锥形定位部。作为优选的技术方案，所述周向稳固连接装置还包括设置在所述角度头壳体上的止动安装孔，所述止动安装孔内滑动安装有周向止动销，所述主轴壳体上设有沿所述驱动主轴径向布置的周向止动槽，所述周向止动槽的横截面呈倒锥形设置；所述周向止动销的外端部设有与所述周向止动槽配合的锥形止动部；所述周向止动销与所述止动安装孔之间设有外伸施力弹簧，所述周向止动销上设有外伸限位凸起，所述止动安装孔的内壁上设有与所述外伸限位凸起对应的凸起滑槽，所述凸起滑槽靠近所述止动安装孔孔口的侧面上设有外伸限位端面。作为优选的技术方案，所述传动主轴上设有转动离合翅片，所述凸起滑槽连通所述止动安装孔和所述传动主轴的安装孔，所述转动离合翅片上设有位于所述外伸限位端面内侧的传动轴离合槽，所述外伸限位凸起伸出所述凸起滑槽设有可伸入至所述传动轴离合槽内的传动离合凸起。作为优选的技术方案，所述中心连接装置包括设置在所述传动主轴端部的中心连接筒，所述驱动主轴上设有与所述中心连接筒对应的中心套筒，所述传动主轴与所述驱动主轴之间设有转动连接销和/或转动连接键。由于采用了上述技术方案，本专利技术所述转角夹持缸的夹持使所述轴向压靠端面与所述轴向定位端面紧密抵靠配合，且所述角度头的重心位于所述压靠三角形内，可使得角度头在轴向快速连接稳固，避免了角度头因自重产生轴线偏斜后导致的径向跳动。所述换刀避让口可方便旋转换刀刀臂进行换刀，所述周向定位销和所述周向止动销的配合可快速完成周向连接稳固，避免了角度头的周向晃动。这样本专利技术不仅拆装方便，而且定位快速准确，连接精密性高。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术实施例角度头装配后的状态示意图；图2是本专利技术实施例主轴壳体的正视结构示意图，图中未示意角度头；图3是图2的A-A结构示意图；图4是本专利技术实施例主轴壳体未安装角度头壳体时的立体状态示意图；图5是本专利技术实施例角度头壳体的立体结构示意图；图6是本专利技术实施例角度头壳体上压靠三角形和换刀避让口的结构示意图，图中以中心线示意角度头的重心，以虚线示意压靠三角形。图中：1-旋转换刀刀臂；2-角度头壳体；20-轴向压靠端面；21-周向定位销；22-锥形定位部；23-周向止动销；24-锥形止动部；25-外伸施力弹簧；26-凸起滑槽；27-外伸限位凸起；28-传动离合凸起；29-夹持压靠部；3-传动主轴；31-转动离合翅片；32-传动轴离合槽；4-主轴壳体；40-轴向定位端面；41-周向定位孔；42-弹性锁销弧板；43-周向止动槽；5-驱动主轴；6-转角夹持缸；7-换刀避让口；71-压靠三角形。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1至图6共同所示，卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括转动安装在主轴壳体4内的驱动主轴5和转动安装在角度头壳体2内的传动主轴3，所述传动主轴3与所述驱动主轴5之间设有中心连接装置。所述主轴壳体4、所述驱动主轴5的连接，以及所述角度头壳体2与所述传动主轴3的连接均为现有公知技术，在此不再赘述。所述中心连接装置包括设置在所述传动主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括转动安装在主轴壳体内的驱动主轴和转动安装在角度头壳体内的传动主轴，所述传动主轴与所述驱动主轴之间设有中心连接装置，其特征在于：所述角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，其中相邻两所述轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述轴向压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；所述主轴壳体上设有与所述轴向压靠端面一一对应的轴向定位端面，所述主轴壳体上位于各所述轴向定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头壳体上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部；所述角度头壳体与所述主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。

【技术特征摘要】
1.卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括转动安装在主轴壳体内的驱动主轴和转动安装在角度头壳体内的传动主轴，所述传动主轴与所述驱动主轴之间设有中心连接装置，其特征在于：所述角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，其中相邻两所述轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述轴向压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；所述主轴壳体上设有与所述轴向压靠端面一一对应的轴向定位端面，所述主轴壳体上位于各所述轴向定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头壳体上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部；所述角度头壳体与所述主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。2.如权利要求1所述的卧式加工中心用角度头高精度连接结构，其特征在于：所述压靠三角形的外心与所述角度头的重心重合设置。3.如权利要求1所述的卧式加工中心用角度头高精度连接结构，其特征在于：所述周向稳固连接装置包括设置在所述角度头壳体上的周向定位销、以及固定设置在所述主轴壳体上并与所述周向定位销对应的周向定位孔，所述周向定位孔内沿所述周向定位孔内壁周向均布有至少两个弹性锁销弧板，至少两个所述弹性锁销弧板之间构成锁销空间，所述周向定位销的端部固定设有可插入所述锁销空间的锥形定位部。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚志强，王海新，陈勇，贺加贝，
申请(专利权)人：江苏卓联精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32