集成式五面銑頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床銑頭，更具體地說，它涉及一種應(yīng)用于龍門五面加工中心的集成式五面銑頭。
【背景技術(shù)】
[0002]龍門五面銑床是龍門機(jī)床的一種，主要面向中、大型零件的五面加工。五面銑床中的銑頭包括兩根主軸:豎直的立軸和水平的臥軸，由于臥軸可以立軸為回轉(zhuǎn)中心做360度的分度轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，可以在對(duì)零件進(jìn)行一次裝夾定位后銑削五個(gè)平面。五面銑頭作為龍門五面銑床的核心部件，對(duì)于五面銑床的性能起著決定性的作用。
[0003]目前，類似于龍門五面銑床等大型機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)主要有集成化、智能化、高速和高精化幾個(gè)方向，其中，將主軸上的一系列功能部件集成為一個(gè)整體是基礎(chǔ)，這種集成有利于后續(xù)控制精度的提高。集成式主軸的主要實(shí)現(xiàn)形式有兩種:一種是電主軸的形式，這種形式利用電磁原理，實(shí)現(xiàn)了主軸的集成制造，并且，主軸的轉(zhuǎn)速相對(duì)于傳統(tǒng)主軸有明顯的提高，但是，電主軸的加工制造成本很高，后續(xù)的維護(hù)成本也相對(duì)較高;第二種則是機(jī)械式集成，以日本和德國(guó)的機(jī)械式集成主軸為導(dǎo)向，這種集成式主軸不同于電主軸式集成，它僅將主軸的一系列控制部件通過機(jī)械配合組裝的方式安裝于一個(gè)滑枕內(nèi)部，對(duì)于主軸的轉(zhuǎn)速以及扭矩的控制，仍舊依靠傳統(tǒng)的電機(jī)和減速器實(shí)現(xiàn)。
[0004]目前，市場(chǎng)上已有一些關(guān)于龍門五面銑床的集成式主軸的研究，其集成之涵義只在于將立軸與臥軸集成至一個(gè)滑枕內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)立、臥加工的一體式集成。申請(qǐng)日為:2012年10月11日、申請(qǐng)?zhí)枮?01220517275.9的實(shí)用新型專利(現(xiàn)有文件I)中公開了一種龍門加工中心五面銑頭，其技術(shù)要點(diǎn)為，包括銑頭體，銑頭體內(nèi)安裝立主軸，銑頭體內(nèi)安裝臥主軸，立主軸上安裝主軸錐齒輪，主軸錐齒輪與從動(dòng)錐齒輪相嚙合，從動(dòng)錐齒輪連接中間軸，臥主軸連接從動(dòng)齒輪，從動(dòng)錐齒輪連接從動(dòng)齒輪。用于加工中心的銑頭，結(jié)構(gòu)設(shè)有臥主軸旋轉(zhuǎn)分度裝置，臥軸具有自由分度功能，一體化結(jié)構(gòu)無需增加銑頭便能在多角度對(duì)工件進(jìn)行加工，節(jié)約了時(shí)間，提高了效率，也增加了加工精度。臥軸設(shè)置了松刀裝置，不需要到達(dá)特定位置才能松刀，故裝配容易、機(jī)床零件的互換性好。
[0005]現(xiàn)有文件I中公開的集成式主軸雖然解決了立軸與臥軸的集成，以及兩者之間的分度關(guān)系，但是，這種集成并非真正的機(jī)械式集成主軸，減速機(jī)這一傳動(dòng)部件依舊是外置的形式。
[0006]但是，主軸集成的目的在于提高其控制精度，并同時(shí)減小機(jī)床的整體尺寸?，F(xiàn)有文件I中將減速機(jī)外置，也就是說主軸的動(dòng)力和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外置，人就會(huì)造成傳動(dòng)過程中的大量控制誤差。而實(shí)現(xiàn)真正的將主軸的功能部件全部?jī)?nèi)置，主要的技術(shù)難題是主軸的潤(rùn)滑問題，也就是減速機(jī)內(nèi)置后的噴油潤(rùn)滑的問題，因?yàn)榧墒街鬏S的滑枕內(nèi)部空間狹小，不適合于設(shè)置回油栗等潤(rùn)滑輔助機(jī)構(gòu)，但是，對(duì)于龍門五面銑床而言，噴油潤(rùn)滑對(duì)于其減速機(jī)是必不可少的，因此，真正實(shí)現(xiàn)五面銑床的主軸的集成，需要克服主軸潤(rùn)滑的問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于龍門五面銑床的、減速機(jī)構(gòu)內(nèi)置且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回油的集成式五面銑頭。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種集成式五面銑頭，包括有電機(jī)、滑枕以及設(shè)置于所述滑枕內(nèi)部的主軸組件，所述滑枕內(nèi)還設(shè)置有減速機(jī)構(gòu)，所述減速機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述電機(jī)與所述主軸組件之間，所述主軸組件和所述減速機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)；
[0009]所述潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)包括有集油腔以及控制件，其中:
[0010]所述集油腔包括有進(jìn)氣口、進(jìn)油口和出油口 ；
[0011]所述控制件包括閥體以及設(shè)置于所述閥體內(nèi)部的閥芯，所述的閥體內(nèi)部還設(shè)置有用于復(fù)位閥芯的復(fù)位件，所述閥體上設(shè)置有用于與外接壓力氣源聯(lián)通的第一進(jìn)氣口和與減速機(jī)構(gòu)相聯(lián)通的回油口；
[0012]當(dāng)所述閥芯處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，所述進(jìn)油口和回油口相連通；
[0013]當(dāng)所述閥芯處于工作狀態(tài)時(shí)，所述第一進(jìn)氣口與進(jìn)氣口相連通，所述閥芯阻斷回油口與進(jìn)油口之間的聯(lián)通。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，將減速機(jī)構(gòu)、主軸組件均設(shè)置于滑枕內(nèi)部，此時(shí)需要克服的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑，現(xiàn)有技術(shù)中的利用外接油栗加上控制油路的方式占用空間較大，不適合集成，本方案中的潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)，利用氣壓的方式，通過氣源提供的氣壓，將密封的集油腔內(nèi)的油液壓出，此時(shí)將被壓出的油液引回減速機(jī)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)無栗回油，一則減小了回油裝置以及潤(rùn)滑油引入裝置的整體尺寸，為集成提供必要條件;另一方面，潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)與立軸部同軸布置，因此在主軸工作時(shí)，油液流過的軟管不會(huì)干擾主軸工作，這樣可以實(shí)現(xiàn)真正的主軸集成，為后續(xù)研究集成式主軸的控制精度提供必備的硬件基礎(chǔ)。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述集油腔上還設(shè)置有出氣口，所述閥體上的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置有排氣口，當(dāng)所述閥芯處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，所述出氣口與所述排氣口連通。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，由于集油腔內(nèi)存有一定量的空氣，當(dāng)進(jìn)油口引入的油液的流量較大時(shí)，進(jìn)油口完全被油液堵住時(shí)，集油腔內(nèi)的空氣會(huì)使油液無法流入集油腔內(nèi)部，增設(shè)的第一排氣口和第二排氣口，可以作為進(jìn)油口工作時(shí)的一個(gè)輔助，可以使油液更加順暢的流入集油腔內(nèi)部。
[0017]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述控制件與所述集油腔可拆卸式連接。
[0018]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)控制件出現(xiàn)堵塞或者需要對(duì)集油腔進(jìn)行清洗更換時(shí)，可以將兩者拆開，以方便后續(xù)的檢修和更換。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述出油口上固定設(shè)置有油管，所述油管的一端懸設(shè)于所述集油腔底部上、另一端通過軟管連通至所述減速機(jī)構(gòu)內(nèi)。
[0020]通過采用上述技術(shù)方案，出油口的油液時(shí)在氣壓的推動(dòng)下，自出油口排出集油腔的，將出油口上的油管延伸至靠近集油腔底部處，不僅可以使集油腔內(nèi)油液通過出油口排出，并且，靠近而不緊貼的設(shè)置，可以防止集油腔底部堆積的灰塵、雜質(zhì)等流入減速機(jī)構(gòu)，防止?jié)櫥赜蜋C(jī)構(gòu)內(nèi)的油液在循環(huán)潤(rùn)滑過程中受到污染，進(jìn)而防止雜質(zhì)進(jìn)入減速機(jī)構(gòu)內(nèi)的齒輪嚙合區(qū)使減速機(jī)構(gòu)內(nèi)的齒輪發(fā)生點(diǎn)蝕等磨損。
[0021]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述減速機(jī)構(gòu)采用行星齒輪減速機(jī)。
[0022]通過采用上述技術(shù)方案，行星齒輪減速機(jī)的體積最小、傳動(dòng)效率高、減速范圍廣且傳動(dòng)精度高，因而，將行星齒輪減速機(jī)作為集成式五面銑頭的減速機(jī)構(gòu)，有利于減小整體的尺寸并同時(shí)提高傳動(dòng)精度。
[0023]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述主軸組件包括有立軸部，所述立軸部包括有傳動(dòng)軸和下立軸，所述傳動(dòng)軸和下立軸固定連接且相互聯(lián)動(dòng)。
[0024]通過采用上述技術(shù)方案，由于集成式五面銑頭的應(yīng)用場(chǎng)合是中、小型龍門機(jī)床，因而，主軸組件的整體尺寸較大，但是，在實(shí)際加工中，軸的整體長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其制造精度越難保證，軸的形位公差中，諸如直線度、圓柱度等精度會(huì)隨著軸的長(zhǎng)度增加而降低，因此，將立軸改用兩段式傳動(dòng)軸和下立軸的形式，可以降低對(duì)加工的要求，降低制造成本。
[0025]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述主軸組件還包括有臥軸部，所述臥軸部包括有臥軸殼體和設(shè)置于所述臥軸殼體內(nèi)的臥軸組件，所述臥軸殼體和所述立軸部之間設(shè)置分度裝置。
[0026]通過采用上述技術(shù)方案，臥軸殼體和立軸部之間設(shè)置分度裝置，可以控制立軸部和臥軸部之間的相對(duì)角度，以提高加工過程中的臥軸部的加工精度。
[0027]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述分度裝置包括有設(shè)置于所述立軸部上的第一齒盤和設(shè)置于臥軸殼體上驅(qū)動(dòng)所述臥軸部繞立柱部轉(zhuǎn)動(dòng)的第二齒盤，所述第一齒盤外接動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)其進(jìn)入或者退出與所述第二齒盤的嚙合。
[0028]通過采用上述技術(shù)方案，第一齒盤與第二齒盤的嚙合，可以實(shí)現(xiàn)臥軸的多角度加工。
[0029]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述立軸部與所述臥軸殼體之間設(shè)置有離合機(jī)構(gòu)，所述離合機(jī)構(gòu)控制連接套與立軸部的聯(lián)動(dòng)或者分離。
[0030]進(jìn)一步地，所述離合機(jī)構(gòu)受外接氣源控制，所述離合機(jī)構(gòu)包括有上離合盤和下離合盤，
[0031]當(dāng)所述上離合盤和下離合盤結(jié)合時(shí)，所述連接套帶動(dòng)所述臥軸殼一起受所述傳動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)；
[0032]當(dāng)所述上離合盤和下離合盤脫開時(shí)，所述連接套與所述臥軸殼靜止。
[0033]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)需要轉(zhuǎn)動(dòng)臥軸部以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的多角度加工時(shí)，利用停機(jī)再轉(zhuǎn)動(dòng)臥軸部的形式很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確控制，引入離合機(jī)構(gòu)后，當(dāng)需要轉(zhuǎn)動(dòng)臥軸部以固定角度時(shí)，無需停機(jī)，只需將離合機(jī)構(gòu)上的上離合盤和下離合盤結(jié)合，使臥軸殼與連接套一起，受傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，并通過第一齒盤和第二齒盤的嚙合運(yùn)動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的精確控制，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)臥軸殼轉(zhuǎn)過角度的精確控制，并且這個(gè)調(diào)整過程無需停止主軸組件的動(dòng)作，不僅調(diào)整精度高，并且對(duì)于加工效率的提高也有很大的效果。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型集成式五面銑頭實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為去除滑枕后的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0037]圖4為潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)的剖視原理圖；
[0038]圖5為立軸部和臥軸部鏈接關(guān)系示意圖；
[0039]圖6為臥軸部?jī)?nèi)部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]附圖標(biāo)注:1、電機(jī);2、滑枕;3、主軸組件;31、立軸部;32、臥軸部;33、傳動(dòng)裝置;34、減速機(jī)構(gòu);35、潤(rùn)滑回油機(jī)構(gòu)；36、離合機(jī)構(gòu);37、液壓活塞;38、連接套；311、傳動(dòng)軸;312、下立軸；313、氣動(dòng)活塞；321、臥軸殼體；322、臥軸組件；323、分度裝置；3231、第一齒盤；3232、第二齒盤；331、傘齒輪組；332、斜齒輪組；351、集油腔；352、控制件；3511、進(jìn)氣口；3512、出氣口；3513、進(jìn)油口；3514、出油口；3515、油管;3521、閥體;3522、閥芯;3523、第一進(jìn)氣口； 3525、回油通道。
【具體實(shí)施方式】
[0041 ]參照?qǐng)D1至圖6對(duì)本實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0042]—種集成式五面銑頭，如圖1所示，包括有電機(jī)1、滑枕2以及設(shè)置于滑枕2內(nèi)的主軸組件3，其中，主軸組件3分為立軸部31和臥軸部32，立軸部31與普通銑床主軸功能相同，用于完成立軸銑削加工;臥軸部32是附加的多角度銑削功能部件，這樣，增加的臥軸部32可以使主軸組件3兼有立軸銑削加工和臥軸的多角度銑削加工兩個(gè)功能。
[0043]如圖2所示，主軸組件3內(nèi)的各部分的具體連接關(guān)系敘述如下:電機(jī)I通過減速機(jī)構(gòu)34將運(yùn)動(dòng)傳遞至主軸組件3內(nèi)部，通