双动力主轴的五轴加工机床制造技术

本发明专利技术公开了一种双动力主轴的五轴加工机床，驱动电机为两个且分别通过蜗轮蜗杆形成的行星结构输入动力，并且，通过两个主轴驱动组件行程驱动并消除回差，保证驱动精度的同时，保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率；同时，双动力在一个动力输出时可关闭另一动力，而在需要大扭矩时则开启另一电机，双动力输入分别通过蜗轮蜗杆副，且蜗轮蜗杆副之间并通过行星齿轮形成啮合，在双动力输入时对电机转速没有要求，转动即可输出动力，使得双动力输入实现同步输出扭矩并形成叠加；能够自动、高速、高精、高效的连续完成零件多个平面、多种工序的复杂曲面加工。

【技术实现步骤摘要】
双动力主轴的五轴加工机床
本专利技术涉及一种机床，特别涉及一种五轴联动系统。
技术介绍
五轴联动设备属于数控机床中较普遍的设备，用于复杂结构的零部件的加工；为了保证最终的加工精度，一般配置高速直连主轴和伺服系统，X、Y、Z方向配备滚珠丝杠和直线导轨，利用伺服电机直接无级变速驱动，B、C旋转轴采用伺服电机形成直驱转台，最终通过主轴驱动刀具完成对零件的加工工作。对于数控机床来说，为了保证加工精度，基本采用电主轴作为主轴结构，通过与伺服电机直连的主轴输出加工动力，结构简单而体积较小。但是，由于主轴与电机直联，电机的微小振动以及运行误差会传递至主轴，从而传递至刀具，最终影响加工精度；并且，对于加工的零部件来说，较大或者需要较大扭矩的零部件，则一般的数控机床不具有通用性，则需更换更大的功率的机床；对于需要扭矩较小的零部件，则需要较小输出功率的机床，对于需要较大扭矩的零部件加工则无法完成。因此，应对现有的五轴加工系统进行改进，使得主轴动力源(电机)的运行所产生的的振动不会传到加工刀具本身，特别是能够长期保持转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率；同时，具有一定的通用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的提供一种双动力主轴的五轴加工机床，使得主轴动力源(电机)的运行所产生的的振动不会传到加工刀具本身，特别是能够长期保持转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率；同时，具有一定的通用性。本专利技术的双动力主轴的五轴加工机床，包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件、竖直转动组件和动力主轴组件；所述动力主轴组件包括动力输出主轴和主轴驱动组件，所述主轴驱动组件包括壳体、主轴第一驱动组件和主轴第二驱动组件；所述主轴第一驱动组件包括壳体、位于壳体内的第一左输入蜗轮、第一右输入蜗轮和与第一左输入蜗轮啮合的第一左行星蜗杆以及与第一右输入蜗轮啮合的第一右行星蜗杆；所述第一左行星蜗杆和第一右行星蜗杆分别转动配合设置于壳体并与壳体随动；所述第一左行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一左行星齿轮，第一右行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一右行星齿轮，所述两个第一左行星齿轮与所述两个第一右行星齿轮之间对应啮合；主轴第一驱动组件还包括用于将动力输入第一左输入蜗轮的第一左驱动电机和用于将动力输入第一右输入蜗轮的第一右驱动电机，形成双动力输入结构；与所述壳体传动配合设有第一动力输出主动齿轮，与动力输出主轴传动配合并与主轴第一主动齿轮啮合设有主轴第一从动齿轮；主轴第二驱动组件包括主轴第二主动齿轮和与动力输出主轴传动配合并与主轴第二主动齿轮啮合的主轴第二从动齿轮；所述主轴第一主动齿轮通过主轴第一从动齿轮驱动动力输出主轴向一个方向转动时，所述主轴第二主动齿轮通过主轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。进一步，所述主轴第二驱动组件包括位于壳体内的第二左输入蜗轮、第二右输入蜗轮和与第二左输入蜗轮啮合的第二左行星蜗杆以及与第二右输入蜗轮啮合的第二右行星蜗杆；所述第二左行星蜗杆和第二右行星蜗杆分别转动配合设置于壳体并与壳体随动；所述第二左行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第二左行星齿轮，第二右行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第二右行星齿轮，所述两个第二左行星齿轮与所述两个第二右行星齿轮之间对应啮合；主轴第二驱动组件还包括用于将动力输入第二左输入蜗轮的第二左驱动电机和用于将动力输入第二右输入蜗轮的第二右驱动电机，形成双动力输入结构；所述第二动力输出主动齿轮与所述壳体传动配合；所述主轴第一主动齿轮通过主轴第一从动齿轮驱动动力输出主轴向一个方向转动时，所述主轴第二主动齿轮通过主轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；以及，所述主轴第二主动齿轮通过主轴第二从动齿轮驱动动力输出主轴向另一个方向转动时，所述主轴第一主动齿轮通过主轴第一从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。进一步，所述第一左驱动电机通过第一左半轴驱动所述第一左输入蜗轮，所述第一右驱动电机通过第一右半轴驱动所述第一右输入蜗轮；所述第二左驱动电机通过第二左半轴驱动所述第二左输入蜗轮，所述第二右驱动电机通过第二右半轴驱动所述第二右输入蜗轮。进一步，所述第一左行星蜗杆、第一右行星蜗杆、第二左行星蜗杆和第二右行星蜗杆分别为三个沿圆周方向均匀设置。进一步，所述第一左行星蜗杆、第一右行星蜗杆、第二左行星蜗杆和第二右行星蜗杆分别传动配合设置于对应的蜗杆轴，所述壳体为圆柱形结构，内壁固定设置有用于转动支撑所述蜗杆轴的轴座。进一步，所述第一左行星蜗杆和第一右行星蜗杆同轴设置以及所述第二左行星蜗杆和第二右行星蜗杆同轴设置，且平行于动力输出主轴。进一步，所述主轴第一主动齿轮和主轴第二主动齿轮分列动力输出主轴的两侧。本专利技术的有益效果：本专利技术为双动力主轴的五轴加工机床，驱动电机为两个且分别输入动力形成双动力，并且，通过两个主轴驱动组件行程驱动并消除回差，驱动动力与主轴相对独立，从而将动力源与主轴通过传动结构分开设置，在驱动过程中消除回差，保证驱动精度的同时，并同时避免动力源(电机)的运行所产生的的振动传到动力主轴，在长周期使用后，电机驱动精度降低，依然能够保持转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率；能够自动、高速、高精、高效的连续完成零件多个平面、多种工序的复杂曲面加工，适合于航天、军工、汽车、船舶、医疗、模具等领域；同时，双动力在一个动力输出时可关闭另一动力，而在需要大扭矩时则开启另一电机，双动力输入分别通过蜗轮蜗杆副，且蜗轮蜗杆副之间并通过行星齿轮形成啮合，在双动力输入时对电机转速没有要求，转动即可输出动力，使得双动力输入实现同步输出扭矩并形成叠加，达到增加扭矩的效果。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术主轴驱动组件的横截面示意图；图2为图1沿A-A向剖视图；图3为主轴驱动组件结构示意图；图4为五轴机床的正视图；图5为五轴机床的侧视图。具体实施方式图1为本专利技术的结构示意图，图2为X轴驱动结构示意图，图3为Y轴、Z轴驱动结构示意图，如图所示：本实施例的双动力主轴的五轴加工机床，包括基础构造14、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件、竖直转动组件和动力主轴组件；五轴加工系统(机床)的X轴移动组件(图中X箭头指向)、Y轴移动组件(图中Y箭头指向)、Z轴移动组件(图中Z箭头指向)指的是在三维坐标的方向上形成三维移动；水平转动组件和竖直转动组件设置于工作台，水平转动组件指的是绕水平轴(图中B箭头指向)转动，竖直转动组件指的是绕竖直轴(图中C箭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双动力主轴的五轴加工机床，其特征在于：包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件、竖直转动组件和动力主轴组件；/n所述动力主轴组件包括动力输出主轴和主轴驱动组件，所述主轴驱动组件包括壳体、主轴第一驱动组件和主轴第二驱动组件；/n所述主轴第一驱动组件包括壳体、位于壳体内的第一左输入蜗轮、第一右输入蜗轮和与第一左输入蜗轮啮合的第一左行星蜗杆以及与第一右输入蜗轮啮合的第一右行星蜗杆；所述第一左行星蜗杆和第一右行星蜗杆分别转动配合设置于壳体并与壳体随动；/n所述第一左行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一左行星齿轮，第一右行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一右行星齿轮，所述两个第一左行星齿轮与所述两个第一右行星齿轮之间对应啮合；/n主轴第一驱动组件还包括用于将动力输入第一左输入蜗轮的第一左驱动电机和用于将动力输入第一右输入蜗轮的第一右驱动电机，形成双动力输入结构；/n与所述壳体传动配合设有第一动力输出主动齿轮，与动力输出主轴传动配合并与主轴第一主动齿轮啮合设有主轴第一从动齿轮；/n主轴第二驱动组件包括主轴第二主动齿轮和与动力输出主轴传动配合并与主轴第二主动齿轮啮合的主轴第二从动齿轮；/n所述主轴第一主动齿轮通过主轴第一从动齿轮驱动动力输出主轴向一个方向转动时，所述主轴第二主动齿轮通过主轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双动力主轴的五轴加工机床，其特征在于：包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件、竖直转动组件和动力主轴组件；
所述动力主轴组件包括动力输出主轴和主轴驱动组件，所述主轴驱动组件包括壳体、主轴第一驱动组件和主轴第二驱动组件；
所述主轴第一驱动组件包括壳体、位于壳体内的第一左输入蜗轮、第一右输入蜗轮和与第一左输入蜗轮啮合的第一左行星蜗杆以及与第一右输入蜗轮啮合的第一右行星蜗杆；所述第一左行星蜗杆和第一右行星蜗杆分别转动配合设置于壳体并与壳体随动；
所述第一左行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一左行星齿轮，第一右行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第一右行星齿轮，所述两个第一左行星齿轮与所述两个第一右行星齿轮之间对应啮合；
主轴第一驱动组件还包括用于将动力输入第一左输入蜗轮的第一左驱动电机和用于将动力输入第一右输入蜗轮的第一右驱动电机，形成双动力输入结构；
与所述壳体传动配合设有第一动力输出主动齿轮，与动力输出主轴传动配合并与主轴第一主动齿轮啮合设有主轴第一从动齿轮；
主轴第二驱动组件包括主轴第二主动齿轮和与动力输出主轴传动配合并与主轴第二主动齿轮啮合的主轴第二从动齿轮；
所述主轴第一主动齿轮通过主轴第一从动齿轮驱动动力输出主轴向一个方向转动时，所述主轴第二主动齿轮通过主轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。


2.根据权利要求1所述的双动力主轴的五轴加工机床，其特征在于：所述主轴第二驱动组件包括位于壳体内的第二左输入蜗轮、第二右输入蜗轮和与第二左输入蜗轮啮合的第二左行星蜗杆以及与第二右输入蜗轮啮合的第二右行星蜗杆；所述第二左行星蜗杆和第二右行星蜗杆分别转动配合设置于壳体并与壳体随动；
所述第二左行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第二左行星齿轮，第二右行星蜗杆的两端分别传动配合设有两个第二右行星齿轮，所述两个第二左...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，田进宏，陈勇，廖家猛，杨永，曽明，伍国果，
申请(专利权)人：重庆华中数控技术有限公司，重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50