[发明专利]机电一体式B轴摆头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控机床的部件，具体是一种配套于数控机床上的机电一体式B轴摆头装置。

背景技术

当前高端零件的结构越来越复杂，花纹图案繁杂，对加工设备的要求越来越高。数控机床是精密零件的主要加工设备，其综合了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等诸方面的先进技术，使得数控机床的发展日新月异，功能也越来越强大。数控机床的发展趋势体现在数控功能、数控伺服系统、编程方法、检测监控功能、自动调整和控制技术等方面的发展。

机电一体式B轴摆头装置安装在数控机床Z轴拖板上，是数控机床的重要零部件，现有普通的B轴摆头装置，大多采用同步带轮组传动、谐波减速器减速输出，结构复杂，安装、维护困难，装配累积误差大、精度低。

发明内容

本发明的目的是针对现有普通B轴摆头装置的缺点，提供一种配套于数控机床上的机电一体式B轴摆头装置，旨在通过改进机床B轴结构，以提高机床加工精度。

本发明，包括一体式伺服电机、连接法兰、主轴座、主轴限位板和电主轴，所述一体式伺服电机的固定法兰通过螺栓与机床的Z轴连结，电机的输出法兰通过螺栓与连接法兰连结，连接法兰另一端与主轴座连结；主轴限位板通过螺栓与电主轴连结，连结时配合工装锁紧，保证电主轴安装位置的一致性；主轴座一侧厚度开槽，并钻孔攻牙，连结有主轴限位板的电主轴穿过主轴座，主轴座通过螺栓夹紧电主轴；主轴限位板通过螺栓固定在主轴座上端，起到限位作用。

本发明，在连接法兰与Z轴之间安装有VA型密封圈，以防止冷却水、铁屑进入装置内部；密封圈压环通过螺栓与连接法兰连结，夹紧VA型密封圈。

本发明，所述Z轴通过丝杆副、导轨副与X轴滑板连结，在Z轴两侧设置有一对左右对称的平衡气缸；平衡气缸的本体通过螺栓与气缸固定座连接，气缸固定座则固定连接在X轴滑板上；气缸拉杆头与气缸浮动接头连结，气缸浮动接头另一端通过螺栓与气缸限位座连结，气缸限位座固定连接在Z轴上。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用一体式伺服电机驱动，无需加装同步带轮组和减速器，简化了B轴结构，有效降低了装配误差，提高了B轴刚性和精度；一体式伺服电机，自带电磁制动器，回转间隙低至1 arcmin，具有结构紧凑、高扭转刚度、高稳定性等特点；同时采用高转速电主轴，静音运行，低成本维护，且能完美地与更换刀柄的刀库配合运行。且安装维护简单；具有刚性好、精度高、动态性能高等优点。

2、伺服一体式电机将伺服电机和齿轮箱完美整合为一个多功能装置，具有良好的稳定性和持续精度。

3、开创性的在Z轴增设平衡气缸，有效的降低了Z轴和B轴负载，使Z轴电机空载输出功率低至10%以下，B轴摆头装置的升降运动更加灵活、平稳，确保长期稳定性，能轻松的完成各种高难度加工动作，同时可保证长期的加工精度。

4、该B轴摆头装置配备高转速电主轴，所有加工任务都是通过电主轴及其配套的刀具完成，可加工航天航空零件、手表壳、3C产品等精密零件。

下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的正面示意图；

图2是图1的A-A局部剖视图；

图3是图1的侧面示意图；

图4是图1的外形示意图（立体图）。

图中，1、Z轴；2、X轴滑板；3、一体式伺服电机；4、连接法兰；5、主轴座；6、主轴限位板；7、电主轴；8、密封圈压环；9、防护盖板；10、VA型密封圈；11、平衡气缸；12、气缸固定座；13、气缸浮动接头；14、气缸限位座；15、气缸拉杆头。

具体实施方式

参照图1和图2，B轴摆头装置主要由一体式伺服电机3、连接法兰4、主轴座5、主轴限位板6、电主轴7构成，一体式伺服电机3的固定法兰通过螺栓与机床的Z轴1连结，电机的输出法兰通过螺栓与连接法兰4连结，连接法兰4另一端与主轴座5连结；主轴限位板6通过螺栓与电主轴7连结，连结时配合工装锁紧，保证电主轴安装位置的一致性；主轴座5一侧厚度开槽，并钻孔攻牙，连结有主轴限位板6的电主轴7穿过主轴座5，通过螺栓夹紧电主轴；主轴限位板6通过螺栓固定在主轴座5上端，起到限位作用。