本申请公开了一种基于3D打印技术的轻量化摆头及其使用方法，该摆头包括摆头外壳，摆头外壳的顶端固定设置有用于外接驱动装置的转动主轴，摆头外壳的内部设有左右摇摆机构、前后摇摆机构和加工刀头，其中，左右摇摆机构用于实现加工刀头的左右摆动，前后摇摆机构用于实现加工刀头的前后摆动，转动主轴外接驱动装置以实现加工刀头的圆周运动；在机械加工时，左右摆头机构、前后摆头机构和转动主轴同时运行，以此实现加工刀头的多方位机械加工。本申请通过前后摆头机构、左右摆头机构以及转动主轴的同时运行，实现了加工刀头可以同时进行圆周、前后和左右的运动的目的，从而使加工刀头适用于更为复杂的机械进行加工，提高了机械加工的质量和效率。械加工的质量和效率。械加工的质量和效率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的轻量化摆头及其使用方法
[0001]本申请涉及摆头制造
，更具体地说，涉及一种基于3D打印技术的轻量化摆头及其使用方法。
技术介绍
[0002]摆头是集机械、液压、气动、电气等诸多行业技术为一体的高度集成系统，是大型数控机床重要核心部件。摆头上安装带动刀具转动的电机，可实现两个自由度方向的转动，能够在工件一次装夹后完成所有型面的加工，避免了多次装夹造成重复定位误差，是当前复杂曲面零件最重要的加工设备。
[0003]现有技术公开号为CN112846252B的文献提供一种基于3D打印技术的轻量化摆头，通过A轴和C轴来完成摆头动作以完成机械加工；同时，对重量较大的摆头壳体进行轻量化设计外，一些非关键零部件也采用3D打印，大大降低摆头整体的转动惯量，提升摆头运转的速率和运动的稳定性；而关键轻量化零件的轻量化满足刚度和强度要求，保证摆头运转的精确性，并且增强了摆头散热的能力，减小热变形。
[0004]虽然上述技术方案可以实现摆头的轻量化以及摆动的效果，但是摆头只能前后摆动，或者圆周转动，以此对机械进行加工，若是摆头做前后摆动时，不能同时进行左右的摆动，对机械加工造成了较大的不便，降低了机械加工的精度。
[0005]鉴于此，我们提出一种基于3D打印技术的轻量化摆头及其使用方法。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本专利的目的在于针对上述问题，提供一种基于3D打印技术的轻量化摆头，包括：
[0007]摆头外壳1；
[0008]左右摇摆机构，所述左右摇摆机构设置于摆头外壳1的内部；
[0009]所述左右摇摆机构包括马达A3、左右驱动齿轮301、半圆齿环302、稳固滑板303、稳固支板304和固定外壳305，所述左右驱动齿轮301固定设置于马达A3的驱动端，所述半圆齿环302啮合设置于左右驱动齿轮301的外侧，所述稳固支板304固定设置于半圆齿环302的内侧，所述稳固滑板303固定设置于稳固支板304的外侧，所述稳固滑板303滑动设置于固定外壳305的内侧，所述半圆齿环302的外侧对称固定设置有联动架A4和联动架B401，所述联动架A4的另一侧固定设置有固定支架402；
[0010]所述联动架A4的一侧设置有前后摇摆机构，所述摆头外壳1、联动架A4、联动架B401和固定支架402采用尼龙材料3D打印而成。
[0011]上述技术方案中，需要加工刀头2左右摆头进行工作时，这时可以启动左右摆头机构中的马达A3，马达A3带动驱动端的左右驱动齿轮301开始转动，左右驱动齿轮301的转动带动外侧的半圆齿环302开始转动，从而半圆齿环302两侧的联动架A4或者联动架B401抬升，使加工刀头2可以倾斜，若是需要另一侧升起，马达A3带动左右驱动齿轮301反向旋转即
可，这样可以使马达A3达到左右摇摆的效果，从而达到更好的加工效果，且联动架A4和联动架B401采用尼龙材料3D打印而成，使半圆齿环302在运行时可以降低重量，达到轻量化的目标，使加工刀头2的加工精度更高，在机械加工时，左右摆头机构、前后摆头机构和转动主轴101可以同时运行，以此来实现加工刀头2的多方位机械加工，提高加工的质量和效率，且摆头外壳1采用尼龙材料3D打印而成，使得摆头装置在转动时降低重量，使转动的角度更加精确。
[0012]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述前后摆头机构包括蜗杆6和从动齿轮602，所述蜗杆6的外侧啮合设置有主动齿轮601，所述主动齿轮601通过连杆与从动齿轮602固定连接，所述从动齿轮602的外侧啮合设置有前后驱动齿环603。
[0013]上述技术方案中，第二皮带轮503带动蜗杆6转动，蜗杆6带动外侧啮合连接的主动齿轮601开始转动，主动齿轮601通过连接杆带动从动齿轮602开始转动，从动齿轮602带动外侧的前后驱动齿环603开始旋转，从而前后驱动齿环603通过承接架板203带动连接杆B202开始转动，连接杆B202就能带动加工刀头2进行前后摆头，反向转动第一皮带轮501即可使前后驱动齿环603改变转动方向。
[0014]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述蜗杆6转动设置于固定支架402的两侧，所述连杆转动设置于固定支架402的一侧。
[0015]通过采用上述技术方案，便于前后摆头机构可以更好的运行。
[0016]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述固定支架402的顶端固定设置有马达B5，所述马达B5的驱动端固定设置有第一皮带轮501，所述第一皮带轮501通过同步带502与第二皮带轮503传动连接，所述第二皮带轮503固定设置于蜗杆6的一端。
[0017]上述技术方案中，启动马达B5带动第一皮带轮501转动，第一皮带轮501通过同步带502带动第二皮带轮503转动，从而使前后摆头机构运行。
[0018]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述联动架A4和联动架B401之间设置有加工刀头2，所述加工刀头2的两侧固定设置有连接杆A201和连接杆B202，所述连接杆A201和连接杆B202分别转动设置于联动架A4和联动架B401的一侧，所述连接杆B202的外端穿过联动架A4固定设置有承接架板203，所述承接架板203固定设置于前后驱动齿环603的一侧。
[0019]上述技术方案中，前后驱动齿环603转动时就会带动承接架板203转动，承接架板203的转动就会带动连接杆B202转动，从而带动加工刀头2转动，达到前后摆头的效果。
[0020]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述固定外壳305的两侧固定设置有承接柱306，所述承接柱306固定设置于摆头外壳1的内部两侧，所述马达A3固定设置于摆头外壳1的一侧，所述马达A3的驱动端转动设置于摆头外壳1的内部两侧。
[0021]上述技术方案中，所述固定外壳305固定在摆头外壳1的内侧，便于左右摆头机构和前后摆头机构的运行。
[0022]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述固定外壳305的底端开设有缺口。
[0023]上述技术方案中，缺口便于加工刀头2的前后摆头。
[0024]作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述摆头外壳1的顶端固定设置有转动主轴101，所述转动主轴101外接驱动装置。
[0025]上述技术方案中，转动主轴101外接驱动装置可以使加工刀头2做圆周运动，达到
更好的机械加工效果。
[0026]本专利技术的目的还在于提供一种基于3D打印技术的轻量化摆头的使用方法，包括以下步骤：
[0027]进行机械加工时，需要加工刀头2进行左右摆头进行作业时，启动马达A3带动左右驱动齿轮301正转或者反转，左右驱动齿轮301的转动带动外侧的半圆齿环302开始转动，从而带动联动架A4或者联动架B401抬升，进而实现加工刀头2的左右摆动；
[0028]若是需要加工刀头2进行前后摆头时，启动马达B5带动第一皮带轮501正转或者反转，第一皮带轮501通过同步带50本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的轻量化摆头，包括摆头外壳(1)，其特征在于，所述摆头外壳(1)的顶端固定设置有用于外接驱动装置的转动主轴(101)，所述摆头外壳(1)的内部设置有左右摇摆机构、前后摇摆机构和加工刀头(2)，其中，所述左右摇摆机构用于实现加工刀头(2)的左右摆动，所述前后摇摆机构用于实现加工刀头(2)的前后摆动，转动主轴(101)外接驱动装置以实现加工刀头(2)的圆周运动；在机械加工时，左右摆头机构、前后摆头机构和转动主轴(101)同时运行，以此实现加工刀头(2)的多方位机械加工。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的轻量化摆头，其特征在于，所述左右摇摆机构包括马达A(3)、左右驱动齿轮(301)、半圆齿环(302)、稳固滑板(303)、稳固支板(304)和固定外壳(305)，所述左右驱动齿轮(301)固定设置于马达A(3)的驱动端，所述半圆齿环(302)啮合设置于左右驱动齿轮(301)的外侧，所述稳固支板(304)固定设置于半圆齿环(302)的内侧，所述稳固滑板(303)固定设置于稳固支板(304)的外侧，所述稳固滑板(303)滑动设置于固定外壳(305)的内侧，所述半圆齿环(302)的外侧对称固定设置有联动架A(4)和联动架B(401)，所述联动架A(4)的另一侧固定设置有固定支架(402)。3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印技术的轻量化摆头，其特征在于，所述摆头外壳(1)、联动架A(4)、联动架B(401)和固定支架(402)均采用尼龙材料3D打印而成。4.根据权利要求2所述的一种基于3D打印技术的轻量化摆头，其特征在于，设置于所述联动架A(4)的一侧的前后摇摆机构包括蜗杆(6)和从动齿轮(602)，所述蜗杆(6)的外侧啮合设置有主动齿轮(601)，所述主动齿轮(601)通过连杆与从动齿轮(602)固定连接，所述从动齿轮(602)的外侧啮合设置有前后驱动齿环(603)。5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的轻量化摆头，其特征在于，所述蜗杆(6)转动设置于固定支架(402)的两侧，所述连杆转动设置于固定支架(402)的一侧。6.根据权利要求5所述的一种基于3D打印技术的轻量化摆头，其特征在于，所述固定支架(402)的顶端固定设置有马达B(5)，所述马达B(5)的驱动端固定设置有第一皮带轮(501)，所述第一皮带轮(501)通过同步带...
【专利技术属性】
技术研发人员：何家安，胡姜，
申请(专利权)人：何家安，
类型：发明
国别省市：
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