本發(fā)明屬于數(shù)控銑頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于臥式鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭。

背景技術(shù)：

航天飛行器艙體常用整體鑄造后機(jī)械加工的設(shè)計方案。航天飛行器艙體常采用整體鑄造然后機(jī)械加工的工藝方案。在設(shè)計階段，為保證艙體具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，并預(yù)留設(shè)備裝配接口，需要在艙體內(nèi)型布置網(wǎng)格、凸臺等特征。在后續(xù)制造階段，傳統(tǒng)方案因機(jī)械加工手段不足，需采用精鑄內(nèi)形的工藝手段，但實際鑄造成型精度差，內(nèi)部鑄造余量不均勻，會嚴(yán)重影響產(chǎn)品重量及其分布，限制航天飛行器飛行距離，增大飛行姿態(tài)控制難度，所以必須利用機(jī)械加工工藝才能滿足實際需求。

然而已有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床對于狹小空間內(nèi)型的多軸銑削較難適應(yīng)，很難滿足需求，因此，亟需研制一種帶有聯(lián)動功能的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭來滿足實際加工要求，以實現(xiàn)狹小空間4軸或4軸半加工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過改造標(biāo)準(zhǔn)臥式鏜銑床，使其具備數(shù)控回轉(zhuǎn)功能，成為大型整體鑄件狹小內(nèi)型的通用加工設(shè)備。

為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種用于臥式鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭，該數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭與臥式鏜銑床配套使用，臥式鏜銑床具有X、Y、Z三個線性軸和一個B旋轉(zhuǎn)軸、一個C旋轉(zhuǎn)軸以及與Z軸平行的鏜桿伸縮軸W軸；

(1)在X軸上裝有沿Y軸回轉(zhuǎn)的B旋轉(zhuǎn)軸，B旋轉(zhuǎn)軸上裝有工作臺，工作臺上裝夾工件；

(2)可沿Z軸移動的立柱與X軸分離放置，立柱上裝有沿Y軸上下移動的臥式鏜銑床主軸滑枕，臥式鏜銑床主軸滑枕內(nèi)部裝有沿Z軸平動的W軸伸縮鏜桿，W軸伸縮鏜桿前端安裝驅(qū)動刀柄，W軸伸縮鏜桿自身可繞Z軸旋轉(zhuǎn)；

(3)在臥式鏜銑床主軸末端安裝轉(zhuǎn)接法蘭盤，臥式鏜銑床的鏜桿通過轉(zhuǎn)接法蘭盤的內(nèi)孔伸出；在轉(zhuǎn)接法蘭盤的末端安裝數(shù)控轉(zhuǎn)臺，數(shù)控轉(zhuǎn)臺可繞Z軸旋轉(zhuǎn)且?guī)в新?lián)動功能，與臥式鏜銑床配合形成主軸端C軸；

數(shù)控轉(zhuǎn)臺中央帶有中心孔，臥式鏜銑床的鏜桿穿過數(shù)控轉(zhuǎn)臺中心孔伸出；

(4)在數(shù)控轉(zhuǎn)臺末端安裝接長桿和角度銑頭；

接長桿安裝在C軸端面上，通過接長桿連接數(shù)控轉(zhuǎn)臺和角度銑頭，起到加長角度銑頭的作用；

接長桿內(nèi)軸兩端帶有鍵槽，一端連接驅(qū)動刀柄，另一端連接角度銑頭驅(qū)動軸，起傳遞扭矩的作用；

臥式鏜銑床的鏜桿連接驅(qū)動刀柄后與接長桿鍵槽配合，驅(qū)動接長桿旋轉(zhuǎn)；

接長桿的外殼與數(shù)控轉(zhuǎn)臺端面和角度銑頭外殼相連，接長桿的外殼隨C軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動角度銑頭繞Z軸旋轉(zhuǎn)，使刀具軸向繞Z軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動刀軸聯(lián)動，在刀具伸入工件后，使刀軸繞臥式鏜銑床的Z軸擺動；

(5)刀具的旋轉(zhuǎn)運動通過臥式鏜銑床的鏜桿帶動驅(qū)動刀柄，驅(qū)動刀柄帶動接長桿內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)，再通過接長桿內(nèi)軸帶動角度銑頭驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動刀具實現(xiàn)銑削加工；

刀軸繞Z軸的轉(zhuǎn)動是通過數(shù)控轉(zhuǎn)臺帶動接長桿外殼，然后接長桿外殼帶動角度銑頭整體旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而調(diào)整角度銑頭末端的刀軸矢量。

進(jìn)一步的，如上所述的一種用于臥式鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭，通過更換不同長度的接長桿實現(xiàn)不同深度型腔零件的加工。

進(jìn)一步的，如上所述的一種用于臥式鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭，通過更換不同型號的角度銑頭實現(xiàn)不同空間大小的加工：需要進(jìn)行4軸加工時使用固定角度銑頭；需要進(jìn)行4軸半加工時更換帶手動轉(zhuǎn)角角度銑頭。

利用本裝置可實現(xiàn)大型整體鑄件狹小內(nèi)型特征的數(shù)控銑削加工，從根本解決影響飛行器飛行質(zhì)量和控制穩(wěn)定性的超重和質(zhì)量分布不均勻等問題；通過對標(biāo)準(zhǔn)臥式鏜銑床進(jìn)行附加式改造，成本遠(yuǎn)低于購置專用設(shè)備；本發(fā)明數(shù)控轉(zhuǎn)臺與接長桿間可拆分，能夠使用不同種類的接長桿，適合多種產(chǎn)品的加工；接長桿和角銑頭間可拆分，使用固定角度銑頭可實現(xiàn)4軸加工，更換帶手動轉(zhuǎn)角角度銑頭，可實現(xiàn)4軸半加工，適合加工帶斜面和錐面零件。

附圖說明

圖1和圖2為臥式鏜銑床結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為可聯(lián)動加長型數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、立柱；2、Y軸；3、W軸；4、Z軸；5、基座；6、可伸縮鏜桿；7、X軸；8、工作臺；9、B軸；10、臥式鏜銑床；11、轉(zhuǎn)接法蘭；12、數(shù)控轉(zhuǎn)臺；13、接長桿內(nèi)軸；14、傳動鍵；15、驅(qū)動刀柄；16、接長桿外殼；17、角度銑頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種用于臥式鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭，如圖1所示，該數(shù)控回轉(zhuǎn)角度銑頭與臥式鏜銑床配套使用，臥式鏜銑床具有X、Y、Z三個線性軸和一個B旋轉(zhuǎn)軸、一個C旋轉(zhuǎn)軸以及與Z軸平行的鏜桿伸縮軸W軸；

(1)在X向移動軸上裝有沿Y軸回轉(zhuǎn)的B旋轉(zhuǎn)軸，B旋轉(zhuǎn)軸上裝有工作臺，工作臺上裝夾工件；

(2)可沿Z軸移動的立柱與X軸分離放置，立柱上裝有沿Y軸上下移動的臥式鏜銑床主軸滑枕，臥式鏜銑床主軸滑枕內(nèi)部裝有沿Z軸平動的W軸伸縮鏜桿，W軸伸縮鏜桿前端安裝驅(qū)動刀柄，W軸伸縮鏜桿自身可繞Z軸旋轉(zhuǎn)；

(3)在臥式鏜銑床主軸末端安裝轉(zhuǎn)接法蘭盤，臥式鏜銑床的鏜桿通過轉(zhuǎn)接法蘭盤的內(nèi)孔伸出；在轉(zhuǎn)接法蘭盤的末端安裝數(shù)控轉(zhuǎn)臺，數(shù)控轉(zhuǎn)臺可繞Z軸旋轉(zhuǎn)且?guī)в新?lián)動功能，與臥式鏜銑床配合形成主軸端C軸；

數(shù)控轉(zhuǎn)臺中央帶有中心孔，臥式鏜銑床的鏜桿穿過數(shù)控轉(zhuǎn)臺中心孔伸出；

(4)在數(shù)控轉(zhuǎn)臺末端安裝接長桿和角度銑頭；

接長桿安裝在C軸端面上，通過接長桿連接數(shù)控轉(zhuǎn)臺和角度銑頭，起到加長角度銑頭的作用；

接長桿內(nèi)軸兩端帶有鍵槽，一端連接驅(qū)動刀柄，另一端連接角度銑頭驅(qū)動軸，起傳遞扭矩的作用；

臥式鏜銑床的鏜桿連接驅(qū)動刀柄后與接長桿鍵槽配合，驅(qū)動接長桿旋轉(zhuǎn)；

接長桿的外殼與數(shù)控轉(zhuǎn)臺端面和角度銑頭外殼相連，接長桿的外殼隨C軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動角度銑頭繞Z軸旋轉(zhuǎn)，使刀具軸向繞Z軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動刀軸聯(lián)動，在刀具伸入工件后，使刀軸繞臥式鏜銑床的Z軸擺動；

(5)從圖2可以看出，刀具的旋轉(zhuǎn)運動通過臥式鏜銑床的鏜桿帶動驅(qū)動刀柄，驅(qū)動刀柄帶動接長桿內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)，再通過接長桿內(nèi)軸帶動角度銑頭驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動刀具實現(xiàn)銑削加工；

刀軸繞Z軸的轉(zhuǎn)動是通過數(shù)控轉(zhuǎn)臺帶動接長桿外殼，然后接長桿外殼帶動角度銑頭整體旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而調(diào)整角度銑頭末端的刀軸矢量。

本發(fā)明技術(shù)方案通過更換不同接長桿，能夠?qū)崿F(xiàn)不同深度型腔零件的加工；通過更換不同型號角度銑頭可實現(xiàn)不同空間大小和4軸半加工需求，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的內(nèi)形加工；與機(jī)床自身的B軸配合，可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的五軸銑削加工。加裝本發(fā)明裝置的機(jī)床較現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床，其靈活性更大、零件的適用性也更強(qiáng)。