一种数控设备制造技术

一种数控设备，包括主轴装置，滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴；Z向丝杆螺母与Z向导杆固定；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的主加工头驱动电机和摆轴驱动装置电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；优点是转轴可连续360°转动，与主轴电机和转轴驱动装置连接的电线不会扭断。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控设备，特别是涉及一种主加工头数控机床、数控喷漆设备、数控焊接设备、数控激光切割设备、数控激光焊接设备、数控等离子切割设备、数控装螺丝设备、数控气割设备等。
技术介绍
现有的数控设备，为了实现能加工复杂的零件，一般需要五轴运动加工，即X轴、Y轴、Z轴来回运动加工，摆轴在一定角度内转动，转轴或工作台360°连续旋转运动。但现有的数控设备，一种是安装加工头(业内又称万向加工头)的摆轴虽然可以摆动一定角度，但转轴只能在一定角度内来回往复正反旋转，如果转轴连续360°朝同一个 方向旋转，与转轴安装在一起的电连接摆轴驱动装置和加工头的电线，会因为转轴的连续旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致加工头无法正常工作。现有的数控设备的转轴只能做一定角度内来回往复正反旋转，如德国的CYTEC公司的万向加工头可以实现+/-370°的来回往复式旋转，为了实现复杂零件的加工特别是车削加工，安装在底座上的工作台必须可连续360°朝同一个方向旋转，这种数控设备用于车削加工(正向式车削加工)时，工作台旋转，由于需要运动的装夹工件的工作台和工件的重量比主轴装置及其承载装置的重量重很多，特别是当工件的重量非常大时，比如3吨乃至100吨或者更大时，这样安装工件的旋转工作台就需要非常大的体积，占用空间大；驱动工作台旋转的功率大，浪费能源；旋转工作台旋转运动时震动大和旋转惯性大，降低设备精度，工作环境噪音大；尤其是超过100吨的重工件，则更甚。如申请号为03278066. 4的专利技术专利中，公开了一种五轴联动龙门数控铣床，具有底座、工作台、左右立柱、横梁、溜板、滑枕、电主轴头、电主轴U型架，工作台X轴驱动机构，溜板Y轴驱动机构、滑枕Z轴驱动机构，电主轴头系由内藏式伺服电机直接驱动的电主轴头，且电主轴头通过在其两侧所设的对称的A轴与电主轴U型架成转动连结，电主轴U型架与装设在滑枕内且成可转动连结的C轴固定连接；电主轴头通过A轴旋转驱动机构和C轴旋转驱动机构而可分别围绕A轴和C轴旋转。A轴旋转驱动机构、C轴旋转驱动机构均是具有多级齿轮传动链传动，间隙多，难保证精度，传动结构复杂；虽然A轴旋转驱动机构采用齿轮消隙减速传动结构的齿轮减速传动链，但只是对减少齿轮传动链间隙有一定改善，并不能消除齿轮传动链间隙，仍然会影响龙门数控铣床的加工精度，无法满足龙门铣床高精度的要求。该专利技术如果C轴是360°连续旋转，由于电主轴头通过在其两侧所设的对称的A轴与电主轴U型架成转动连结，电主轴U型架与装设在滑枕内且成可转动连结的C轴固定连接，连结电主轴头和驱动A轴旋转的伺服电机的电线会因为C轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致万电主轴头无法正常工作。如申请号为200920031017. 8的专利技术专利中，公开了一种五轴数控机床用双向旋转副，包括电主轴支架及与其固定连接的电主轴，它还包括L型的CA旋转副，CA旋转副的一端与C轴摆线减速机固接，C轴摆线减速机的另一端与C轴固定端盖固接，C轴固定端盖固定在C轴固定支架上，C轴固定端盖上固定有与C轴摆线减速机对应的C轴伺服电机；CA旋转副的另一端固定有A轴伺服电机，A轴伺服电机与A轴摆线减速机固定连接，A轴摆线减速机的输出端与电主轴支架固定连接。该五轴数控机床通过C轴摆线减速机带动电主轴实现绕C轴旋转，CA旋转副的一端与C轴摆线减速机固接，CA旋转副的另一端固定有A轴伺服电机，与A轴伺服电机和电主轴连接的电线会因为C轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致万向加工头无法正常工作，因此C轴只可在一定角度内正反转。如申请号为21010514827. 6的发 明专利中，公开了一种数控等离子六轴五联动坡口切割机，包括横梁两侧的端架，两端架均连接有纵向移动装置并置于轨道上，横向移动装置安装在横梁上，主机经托架与升降移动装置连接，升降移动装置与横向移动装置连接，主机包括安装在托架上机箱，该机箱顶上安装旋转电机，所述旋转电机(8)的输出轴与机箱内的滚珠丝杆连接，滚珠丝杆的上端安装小齿轮螺纹连接；所述机箱还设有供电缆线穿过的空心旋转轴，该旋转轴上连接大齿轮，大齿轮与所述小齿轮啮合，旋转轴的下端与“C”形连接件上端固定，“C”形连接件上安装摆动电机驱动的减速箱，该减速箱经齿轮与半圆形齿条啮合，半圆形齿条上安装割炬座。这种采用多级齿轮机械链传动来驱动旋转轴，间隙多，难保证精度。与摆动电机和割炬连接的电线会因为旋转轴的连续360 °旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致割炬正常工作，因此旋转轴只可在一定角度内正反转。如申请号为201020561238. 9的专利技术专利中，公开了一种联体式A/C轴双摆角数控万能铣头，铣头由A、C轴两个回转单元组成，其中，A轴单元的结构为电主轴插入到主轴箱内，主轴箱通过A轴左、右两侧的交叉滚子轴承R A轴左、右两侧的水冷套支撑于工型左壳体和L型右壳体组合成的U型叉体内，并且在工型左壳体R L型右壳体内并联布置两台外转子式力矩电机，A轴左侧、右侧力矩电机定子分别与工型左壳体和L型右壳体连接，A轴左、右侧力矩电机转子同时安装于主轴箱两侧，主轴箱和L型右壳体之间设置有A轴配油环；C轴单元的结构为芯轴设置在C轴配油环内，芯轴的后端通过尾端支撑轴承与后端盖配合，芯轴的前端与前端传动件连接，C轴水冷套通过C轴配油环与芯轴配合，C轴上、下端力矩电机定通过内侧的C轴水冷套与后端盖连接，后端盖与外壳体连接；(轴上端力矩电机转子与外侧的隔套连接，隔套与前端传动件连接，C轴下端力矩电机转子直接与前端传动件连接，前端传动件通过转台轴承与A轴单元的L型右壳体连接。该专利技术中虽然采用直驱电机驱动A轴、C轴运动，由于A轴单元安装在C轴，与A轴左侧、右侧力矩电机定子连接的电线会因为A轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当A轴一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致割炬正常工作，因此A轴只可在一定角度内正反转。还有一种摆轴安装在主轴上，主轴可以360°连续转动，但摆轴的驱动必须采用多级齿轮机械链传动来驱动。如申请号为200610118881. 2的专利技术专利中，公开了一种加工深盲孔底端内曲面的数控镗杆，包括镗杆套，该镗杆还包括摆动刀杆，摆动轴，与镗杆套连接的伺服电机，传动轴，摆动驱动齿轮，伞齿轮副，所述摆动刀杆后部设有摆动齿轮，伺服电机输出轴通过联接轴与固定在镗杆套内的轴承座中的传动轴固定连接，传动轴通过主动伞齿轮带动从动伞齿轮及与从动伞齿轮一起安装在过渡轴上的摆动驱动齿轮回转，摆动驱动齿轮与摆动刀杆的摆动齿轮啮合，带动摆动轴及摆动刀杆作回转摆动。这种采用多级齿轮机械链传动来驱动摆轴，传动链中存在间隙、弹性变形等因素，这些因素都会影响到精度，并且，整个机构制造装配精度要求也高、结构复杂、体积大、重量重、成本也较高。申请号为200520133730. 5的技术专利中，公开了一种全自动数控切管机，由机身，切割系统、送料夹紧系统、数控系统、冷却系统组成，切割系统有主轴其上固定有进刀电机，电机通过齿轮传动带动丝杆转动，丝杆使滑块作直线运动，滑块上装有切割刀具，电机的电源通过电刷，电环导进，该方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控设备，包括主轴装置，安装主轴装置的滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头，其特征在于：主轴装置包括Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的Z向驱动装置；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；还包括安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴，转轴驱动装置；主加工头设置在Z向导杆下方；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座；还包括安装在摆座上的摆轴和摆轴驱动装置，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨东佐，
申请(专利权)人：杨东佐，
类型：实用新型
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