本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能靜壓式動(dòng)力頭。

背景技術(shù)：

眾所周知，按照機(jī)床工藝范圍的寬窄(通用程度)可分為通用機(jī)床、專用機(jī)床和專門化機(jī)床，而不管是哪種機(jī)床，都遵守簡(jiǎn)單實(shí)用、精度高、空間小原則。傳統(tǒng)機(jī)床所用的動(dòng)力頭一般都將伺服電機(jī)設(shè)置于刀盤內(nèi)，受此限制，動(dòng)力頭的功能都較為單一。部分可以實(shí)現(xiàn)多功能的動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，其刀盤體積和占用空間較大，使用不方便，加工效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多功能靜壓式動(dòng)力頭，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，加工效果好。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種多功能靜壓式動(dòng)力頭，包括刀盤、主軸箱、軸套、主軸以及箱體，所述主軸箱設(shè)有與軸套形狀匹配的滑動(dòng)軸孔，所述軸套穿裝于滑動(dòng)軸孔內(nèi)并可相對(duì)直線位移，所述滑動(dòng)軸孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有充滿液壓油的螺旋式油槽，所述主軸穿設(shè)于軸套內(nèi)并可轉(zhuǎn)動(dòng)，所述箱體設(shè)于軸套和主軸的后端，軸套固定于箱體上，主軸通過(guò)軸承固定于箱體上，所述箱體設(shè)有可驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻電機(jī)，箱體還設(shè)有與所述主軸同向布置的第一絲桿以及驅(qū)動(dòng)第一絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第一伺服電機(jī)，所述第一絲桿延伸至主軸箱處，主軸箱上設(shè)有螺套于第一絲桿上的第一絲桿螺母，所述刀盤固定于主軸的前端，所述刀盤的前端面設(shè)有徑向滑軌，滑軌上安裝有用于固定刀具的滑塊，所述滑塊的底側(cè)固定安裝有與主軸垂直的第一齒條，所述主軸的中部設(shè)有貫通的孔道，孔道的前部設(shè)有可相對(duì)主軸直線位移且不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的拉桿，中部設(shè)有可相對(duì)主軸直線位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的推桿，后部設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)推桿直線位移的第二絲桿，拉桿和推桿通過(guò)兩個(gè)推力球軸承加連接螺釘相接，所述推桿通過(guò)第二絲桿螺母接于第二絲桿上，所述箱體于主軸的末端設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)第二絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第二伺服電機(jī)，所述拉桿的最前端設(shè)有與主軸同向的第二齒條，刀盤內(nèi)固定安裝有組合在一起且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪和第二齒輪，第二齒輪的直徑小于第一齒輪的直徑，第一齒輪與第一齒條嚙合，第二齒輪與第二齒條嚙合。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述箱體上設(shè)有與軸套和主軸同向布置的導(dǎo)桿，所述主軸箱上設(shè)有滑動(dòng)套裝于所述導(dǎo)桿上的導(dǎo)套。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主軸箱上固定安裝有與主軸同向布置的阻尼緩沖器，所述阻尼緩沖器的活動(dòng)端抵壓到箱體上。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主軸通過(guò)設(shè)于軸套內(nèi)兩端的軸承固定。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主軸箱于滑動(dòng)軸孔的兩端設(shè)有將螺旋式油槽密封的油封，所述主軸箱于滑動(dòng)軸孔的側(cè)壁上設(shè)有與螺旋式油槽連通的進(jìn)油接頭和出油接頭。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述箱體設(shè)有齒輪室，所述變頻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和所述主軸的末端分別伸入齒輪室內(nèi)，變頻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和所述主軸的末端分別安裝有同步輪，兩個(gè)同步輪之間通過(guò)同步帶連接。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述變頻電機(jī)通過(guò)電機(jī)調(diào)整墊固定到箱體上。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主軸的孔道內(nèi)設(shè)有用于對(duì)推桿的位移進(jìn)行導(dǎo)向的連接套筒。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一齒條設(shè)于滑塊的底側(cè)靠近刀盤邊緣的外圍位置處，齒輪一與齒條一嚙合在刀盤外圍。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的主軸可以帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，在第一伺服電機(jī)的作用下，主軸可以帶動(dòng)刀盤相對(duì)主軸箱整體作前后運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行軸向進(jìn)給，在第二伺服電機(jī)的作用下，拉桿可以通過(guò)第一齒輪、第二齒輪、第一齒條和第二齒條的組合帶動(dòng)刀具沿滑軌徑向運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行橫向進(jìn)給，上述各種動(dòng)作配合可以使得刀具能夠進(jìn)行車、銑、鏜等多功能加工，功能多樣；各種進(jìn)給驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分布合理，刀盤體積小，占用空間低，加工精度準(zhǔn)確；主軸所處的軸套與主軸箱之間充有高壓油，通過(guò)改變油壓可以改變對(duì)軸套的鎖緊力，控制方便，軸套鎖緊后穩(wěn)定性強(qiáng)，保證整體具有良好的工作可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)圖。

附圖說(shuō)明：1-刀盤，2-主軸箱，3-軸套，4-主軸，5-箱體，6-螺旋式油槽，7-油封，8-進(jìn)油接頭，9-出油接頭，10-刀盤蓋，11-滑軌，12-滑塊，13-第一齒條，14-變頻電機(jī)，15、16-同步輪，17-同步帶，18-電機(jī)調(diào)整墊，19-第一絲桿，20-第一伺服電機(jī)，21-第一絲桿螺母，22-聯(lián)軸器，23-導(dǎo)桿，24-阻尼緩沖器，25-孔道，26-拉桿，27-推桿，28-第二絲桿，29-推力球軸承，30-連接螺釘，31-壓蓋，32-連接套筒，33-第二絲桿螺母，34-第二伺服電機(jī)，35-第二齒條，36-第一齒輪，37-第二齒輪。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明的靜壓式動(dòng)力頭主要由刀盤1、主軸箱2、軸套3、主軸4以及箱體5組成。

主軸箱2設(shè)有與軸套3形狀匹配的滑動(dòng)軸孔，軸套3穿裝于滑動(dòng)軸孔內(nèi)并可相對(duì)主軸箱2直線位移?；瑒?dòng)軸孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有充滿有液壓油的螺旋式油槽6，通過(guò)改變液壓油的壓力，可以控制主軸箱2和軸套3之間的鎖緊力。當(dāng)油壓降低時(shí)，鎖緊力不足以實(shí)現(xiàn)軸套3的鎖緊，此時(shí)軸套3可以相對(duì)主軸箱2進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)油壓升高到一定程度時(shí)，鎖緊力足夠大，此時(shí)軸套3不再可以相對(duì)主軸箱2移動(dòng)，兩者實(shí)現(xiàn)互相鎖定。

為了保證螺旋式油槽6的密封效果，主軸箱2于滑動(dòng)軸孔的兩端設(shè)有將螺旋式油槽6密封的油封7。相應(yīng)地，主軸箱2于滑動(dòng)軸孔的側(cè)壁上設(shè)有與螺旋式油槽6連通的進(jìn)油接頭8和出油接頭9，螺旋式油槽6通過(guò)進(jìn)油接頭8和出油接頭9與高壓油路連通，通過(guò)控制高壓油路的油壓，即可對(duì)螺旋式油槽6的油壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)上述的鎖緊力調(diào)節(jié)功能。

主軸4穿設(shè)于軸套3內(nèi)并可轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸4和軸套3不可相對(duì)位移，因此軸套3相對(duì)主軸箱2直線位移時(shí)，主軸4也可以跟隨軸套3進(jìn)行相應(yīng)位移。具體地，主軸4通過(guò)設(shè)于軸套3內(nèi)兩端的軸承固定，在軸承的作用下，主軸4可以相對(duì)軸套3轉(zhuǎn)動(dòng)。

主軸4的前端從軸套3伸出，刀盤1固定于該前端上。刀盤1的主體可以跟隨主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，刀盤1設(shè)有刀盤蓋10，刀盤蓋10通過(guò)螺栓與主軸4的前端固定，刀盤1的主體通過(guò)螺栓固定到刀盤蓋10上。刀盤1的前端面設(shè)有徑向滑軌11，滑軌11上安裝有用于固定刀具的滑塊12，滑塊12的底側(cè)固定安裝有與主軸4垂直的第一齒條13。

箱體5設(shè)于軸套3和主軸4的后端，軸套3固定于箱體5上，主軸4通過(guò)軸承固定于箱體5上。由于軸套3和箱體5相對(duì)固定，因此軸套3相對(duì)主軸箱2直線位移時(shí)，箱體5也可以跟隨軸套3進(jìn)行相應(yīng)位移。箱體5是主軸4動(dòng)力機(jī)構(gòu)的安裝固定主體，其設(shè)有可驅(qū)動(dòng)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻電機(jī)14，當(dāng)變頻電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸4也會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，箱體5設(shè)有齒輪室，變頻電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)軸和主軸4的末端分別伸入齒輪室內(nèi)，變頻電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)軸和主軸4的末端分別安裝有同步輪15和同步輪16，同步輪15和同步輪16之間通過(guò)同步帶17連接。其中，為了起到穩(wěn)定主軸4的效果，主軸4的末端會(huì)通過(guò)軸承固定于齒輪室的側(cè)壁上。工作時(shí)，變頻電機(jī)14得電轉(zhuǎn)動(dòng)，同步輪15跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力通過(guò)同步帶17傳輸?shù)酵捷?6處，從而帶動(dòng)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)。為了方便變頻電機(jī)14定位，變頻電機(jī)14通過(guò)電機(jī)調(diào)整墊18固定到箱體5上。

為了控制此軸套3、主軸4和箱體5組成的整體相對(duì)主軸箱2位移，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給，箱體5設(shè)有與軸套3和主軸4同向布置的第一絲桿19以及驅(qū)動(dòng)第一絲桿19轉(zhuǎn)動(dòng)的第一伺服電機(jī)20，第一絲桿19延伸至主軸箱2處，主軸箱2上設(shè)有螺套于第一絲桿19上的第一絲桿螺母21。為了更好實(shí)現(xiàn)第一伺服電機(jī)20對(duì)第一絲桿19的驅(qū)動(dòng)效果，第一伺服電機(jī)20和第一絲桿19之間一般設(shè)有聯(lián)軸器22。工作時(shí)，通過(guò)控制第一伺服電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)第一絲桿19進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，當(dāng)?shù)谝唤z桿19在第一絲桿螺母21內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一絲桿19所固定的箱體5以及第一絲桿螺母21所固定的主軸箱2會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)位移。因此，當(dāng)需要對(duì)主軸4的位置進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需將螺旋式油槽6內(nèi)的油壓降低，解除主軸箱2和軸套3之間的鎖緊關(guān)系，然后控制第一伺服電機(jī)20動(dòng)作，即可對(duì)主軸4的位移進(jìn)行精確調(diào)整。

如圖2所示，為了使得軸套3、主軸4以及箱體5組成的整體結(jié)構(gòu)移動(dòng)更加穩(wěn)定，箱體5上設(shè)有與軸套3和主軸4同向布置的導(dǎo)桿23，主軸箱2上設(shè)有滑動(dòng)套裝于導(dǎo)桿23上的導(dǎo)套。在導(dǎo)桿23和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用下，軸套3、主軸4以及箱體5組成的整體結(jié)構(gòu)可以相對(duì)主軸箱2進(jìn)行穩(wěn)定的位移效果。

另外，為了避免軸套3、主軸4以及箱體5組成的整體結(jié)構(gòu)相對(duì)移動(dòng)速度過(guò)快，防止主軸箱2與箱體5產(chǎn)生碰撞，主軸箱2上固定安裝有與軸套3和主軸4同向布置的阻尼緩沖器24，阻尼緩沖器24的活動(dòng)端抵壓到箱體5上。當(dāng)主軸4相對(duì)主軸箱2向前方伸出時(shí)，主軸箱2和箱體5之間的距離縮短，阻尼緩沖器24在主軸箱2和箱體5之間產(chǎn)生反作用力，避免兩者過(guò)快接近，起到防護(hù)效果。

為了實(shí)現(xiàn)刀具的徑向進(jìn)給動(dòng)作，主軸4的中部設(shè)有貫通的孔道25，孔道25的前部設(shè)有可相對(duì)主軸4直線位移且不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的拉桿26，中部設(shè)有可相對(duì)主軸4直線位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的推桿27，后部設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)推桿27直線位移的第二絲桿28。拉桿26和推桿27通過(guò)兩個(gè)帶臺(tái)階球軸承29相接，拉桿26和推桿27分別通過(guò)連接螺釘30和壓蓋31與推力球軸承29固定。主軸4的孔道25內(nèi)設(shè)有用于對(duì)推桿27的位移進(jìn)行導(dǎo)向的連接套筒32。當(dāng)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拉桿26跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，而推桿27只進(jìn)行前后移動(dòng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)。

推桿27通過(guò)第二絲桿螺母33螺接于第二絲桿28上，箱體5于主軸4的末端設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)第二絲桿28轉(zhuǎn)動(dòng)的第二伺服電機(jī)34。通過(guò)控制第二伺服電機(jī)34工作，可以控制推桿27相對(duì)第二絲桿28移動(dòng)，從而進(jìn)一步推動(dòng)拉桿26移動(dòng)。

拉桿26的最前端設(shè)有與主軸4同向的第二齒條35，刀盤1內(nèi)固定安裝有組合在一起且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪36和第二齒輪37，第二齒輪37的直徑小于第一齒輪36的直徑，第一齒輪36與第一齒條13嚙合，第二齒輪37與第二齒條35嚙合。當(dāng)拉桿26移動(dòng)帶動(dòng)第二齒條35位移時(shí)，第二齒輪37轉(zhuǎn)動(dòng)，第一齒輪36同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)第一齒條13所在的滑塊12徑向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給。由于第二齒輪37的直徑小于第一齒輪36的直徑，傳動(dòng)比大，因此可以有效減小刀盤1的大小。作為優(yōu)選，第一齒條13設(shè)于滑塊12的底側(cè)靠近刀盤1邊緣的外圍位置處，刀盤1內(nèi)部不需要開設(shè)槽體來(lái)實(shí)現(xiàn)第一齒條13和第一齒輪36的嚙合，這種結(jié)構(gòu)大大降低了鐵屑進(jìn)入幾率和減小了刀盤體大小，從而節(jié)省了刀盤1的整體重量，使切削更穩(wěn)定。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，但不是窮盡性的例舉，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，但只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。