具有W轴的双叉AB摆头运动结构及双叉AB摆头制造技术

本发明专利技术提供了一种具有W轴的双叉AB摆头运动结构及双叉AB摆头，包括：W轴部件、A轴部件以及B轴部件，W轴部件转动安装在A轴部件上，A轴部件转动安装在B轴部件上；A轴部件包括A轴驱动侧和A轴从动侧，A轴驱动侧设置有A轴力矩电机，A轴力矩电机与W轴部件传动连接；B轴部件包括B轴驱动侧和B轴从动侧，B轴驱动侧和B轴从动侧均设置有B轴力矩电机，两个B轴力矩电机分别与A轴部件传动连接。通过A轴部件和B轴部件均采用力矩电机直驱，法向移动W轴部件采用直线电机直驱的方式，大大减少了伺服电机加蜗轮蜗杆或滚珠丝杠结构等传动环节带来的误差，提高摆头的传动精度，同时使摆头整体结构更加简单，提高摆头的装配效率。提高摆头的装配效率。提高摆头的装配效率。

【技术实现步骤摘要】
具有W轴的双叉AB摆头运动结构及双叉AB摆头


[0001]本专利技术涉及机床摆头结构设计领域，具体地，涉及一种具有W轴的双叉AB摆头运动结构及双叉AB摆头。特别是，涉及一种用于镜像铣削加工机床的具有大摆角范围和快速误差补偿功能的高刚性、高精度直驱式双叉式AB摆头。

技术介绍

[0002]五轴联动加工一直是数控加工中心的至高追求。随着模具业和航空航天业的迅速发展，对五轴联动加工机床的需求越来越大，采用大功率高速电主轴，可实现高速高精加工，是加工市场的宠儿。
[0003]现有公开号为CN108188455A的中国专利申请文献，其公开了一种高速AC五轴联动双摆头，包括C轴电机、A轴电机和电主轴，所述C轴电机输出轴的一端设置有C轴减速机，所述C轴减速机的一表面设置有C轴连接盘，所述C轴减速机输出口的一表面设置有主体，所述主体的一侧面设置有主体左侧保护盖，本专利技术涉及铣床配件
该高速AC五轴联动双摆头，通过放松A轴减速机固定螺母，使用4个反牙螺母调节A轴，使得A轴与机床Z轴达到平行，加固A轴固定螺母。
[0004]现有公开号为CN108772714A的一种双摆直驱式AC摆头，包括主轴箱、电主轴、箱体、A轴部分及C轴部分，A轴部分的中心线与电主轴的中心线垂直，C轴部分的中心线与电主轴的中心线重合，本专利技术公开的双摆直驱式AC摆头结构紧凑，节省空间，结构设计合理，方便加工，加工精度高。
[0005]现有技术中的五轴联动双摆头结构，传动环节多，传动误差大，存在待改进之处。

技术实现思路
r/>[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有W轴的双叉AB摆头运动结构及双叉AB摆头。
[0007]根据本专利技术提供的一种具有W轴的双叉AB摆头运动结构,包括：W轴部件、A轴部件以及B轴部件，所述W轴部件转动安装在A轴部件上，所述A轴部件转动安装在B轴部件上；所述A轴部件包括A轴驱动侧和A轴从动侧，所述A轴驱动侧设置有A轴力矩电机，所述A轴力矩电机与W轴部件传动连接；所述B轴部件包括B轴驱动侧和B轴从动侧，所述B轴驱动侧和B轴从动侧均设置有B轴力矩电机，两个所述B轴力矩电机分别与A轴部件传动连接。
[0008]优选地，所述A轴驱动侧还设置有A轴电机连接轴，所述A轴力矩电机的定子紧固安装在A轴部件内，A轴力矩电机的转子通过A轴电机连接轴与A轴驱动侧中心轴传动连接，且所述A轴驱动侧中心轴与W轴部件紧固连接。
[0009]优选地，所述A轴部件还包括A轴光栅，所述A轴光栅与A轴电机连接轴连接；所述A轴光栅内的位移传感器检测A轴部件运动过程中的角度误差，通过所述A轴光栅内的编码线将检测到的角度误差值信号反馈至数控系统，所述数控系统控制A轴力矩电机对角度误差进行补偿。
[0010]优选地，所述A轴部件还包括A轴箱体，A轴驱动侧中心轴与A轴箱体之间安装有第一A轴骨架油封。
[0011]优选地，所述B轴驱动侧设置有B轴驱动侧电机连接轴和B轴驱动侧中心轴，所述B轴力矩电机的定子紧固安装在B轴部件内，所述B轴力矩电机的转子通过B轴驱动侧电机连接轴与B轴驱动侧中心轴传动连接，且所述B轴驱动侧中心轴与A轴部件紧固连接。
[0012]优选地，所述B轴部件还包括B轴光栅，所述B轴光栅与B轴驱动侧电机连接轴连接；所述B轴光栅内的位移传感器检测B轴部件运动过程中的角度误差，通过B轴光栅内的编码线将检测到的角度误差值信号反馈至数控系统，所述数控系统控制B轴力矩电机对角度误差进行补偿。
[0013]优选地，所述B轴从动侧设置有B轴从动侧电机连接轴和B轴从动侧中心轴，所述B轴力矩电机的定子紧固安装在B轴部件内，所述B轴力矩电机的转子通过B轴从动侧电机连接轴与B轴从动侧中心轴传动连接，且所述B轴从动侧中心轴与A轴部件紧固连接。
[0014]优选地，B轴部件还包括B轴箱体，所述B轴从动侧中心轴和B轴驱动侧中心轴二者与B轴箱体之间均分别安装有B轴骨架油封。
[0015]优选地，B轴驱动侧中心轴和B轴从动侧中心轴与B轴箱体之间分别连接有转台轴承；所述B轴箱体和B轴转台轴承外圈之间设置有B轴楔形块。
[0016]根据本专利技术提供的一种双叉AB摆头，所述W轴箱体的转动轴线和A轴箱体的转动轴线相互垂直。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0018]1、本专利技术通过A轴部件和B轴部件均采用力矩电机直驱，法向移动W轴部件采用直线电机直驱的方式，大大减少了伺服电机加蜗轮蜗杆或滚珠丝杠结构等传动环节带来的误差，提高摆头的传动精度，同时使摆头整体结构更加简单，提高摆头的装配效率。
[0019]2、本专利技术通过采用AB两个摆动轴，其中A轴部件摆动范围为+90
°
至
‑
65
°
，B轴部件摆动范围为
±
65
°
，摆动范围较大，同时W轴部件能够进行工件法向高频往复移动，从而实现加工误差的快速补偿，解决了大型复杂曲率蒙皮等薄壁零件容易变形引起加工误差的问题，保证零件的加工精度。
[0020]3、本专利技术通过光栅对角度误差进行补偿，实现闭环控制，能够提高加工精度。
[0021]4、本专利技术通过A轴部件和B轴部件均采用双叉结构形式，轴承选用高刚性的转台轴承和交叉滚子轴环，摆头整体结构紧凑，刚性高，解决了单叉摆头刚性差和力矩电机直驱式AC摆头C轴部件扭矩不足的问题，从而减小摆头本身加工过程中的变形。
附图说明
[0022]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0023]图1为本专利技术主要体现AB摆头整体结构的示意图；
[0024]图2为本专利技术主要体现W轴部件主轴箱体外部结构示意图；
[0025]图3为本专利技术主要体现W轴部件整体结构的剖面示意图；
[0026]图4为本专利技术主要体现W轴部件整体外部结构的示意图；
[0027]图5为本专利技术主要体现A轴部件整体结构的剖面示意图；
[0028]图6为本专利技术主要体现B轴部件整体结构的剖面示意图。
[0029]图中所示：
[0030]B轴部件1
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B轴驱动侧电机连接轴20
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W轴盖板39
[0031]A轴部件2
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A轴箱体21
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直线电机线圈40
[0032]W轴部件3
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A轴力矩电机22
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直线电机磁轨41
[0033]B轴箱体4
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A轴电机连接轴23
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主轴箱体42
[0034]B轴力矩电机5
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A轴驱动侧中心轴24
ꢀꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有W轴的双叉AB摆头运动结构，其特征在于，包括：W轴部件(3)、A轴部件(2)以及B轴部件(1)，所述W轴部件(3)转动安装在A轴部件(2)上，所述A轴部件(2)转动安装在B轴部件(1)上；所述A轴部件(2)包括A轴驱动侧和A轴从动侧，所述A轴驱动侧设置有A轴力矩电机(22)，所述A轴力矩电机(22)与W轴部件(3)传动连接；所述B轴部件(1)包括B轴驱动侧和B轴从动侧，所述B轴驱动侧和B轴从动侧均设置有B轴力矩电机(5)，两个所述B轴力矩电机(5)分别与A轴部件(2)传动连接。2.如权利要求1所述的具有W轴的双叉AB摆头运动结构，其特征在于，所述A轴驱动侧还设置有A轴电机连接轴(23)，所述A轴力矩电机(22)的定子紧固安装在A轴部件(2)内，A轴力矩电机(22)的转子通过A轴电机连接轴(23)与A轴驱动侧中心轴(24)传动连接，且所述A轴驱动侧中心轴(24)与W轴部件(3)紧固连接。3.如权利要求2所述的具有W轴的双叉AB摆头运动结构，其特征在于，所述A轴部件(2)还包括A轴光栅(26)，所述A轴光栅(26)与A轴电机连接轴(23)连接；所述A轴光栅(26)内的位移传感器检测A轴部件(2)运动过程中的角度误差，通过所述A轴光栅(26)内的编码线将检测到的角度误差值信号反馈至数控系统，所述数控系统控制A轴力矩电机(22)对角度误差进行补偿。4.如权利要求3所述的具有W轴的双叉AB摆头运动结构，其特征在于，所述A轴部件(2)还包括A轴箱体(21)，A轴驱动侧中心轴(24)与A轴箱体(21)之间安装有第一A轴骨架油封(30)。5.如权利要求1所述的具有W轴的双叉AB摆头运动结构，其特征在于，所述B轴驱动侧设置有B轴驱动侧电机连接轴(20)和B轴驱动侧中心轴(19)，所述B轴力矩电机(5)的定子紧固安装在B轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇晗，钟磊，
申请(专利权)人：上海拓璞数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：