[发明专利]卧式加工中心用角度头高精度连接结构

说明书

本发明公开了一种卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括驱动主轴和传动主轴，角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，主轴壳体上设有轴向定位端面，其中相邻两轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个轴向压靠端面围成压靠三角形，角度头的重心位于压靠三角形内；主轴壳体上设有转角夹持缸，角度头壳体上设有夹持压靠部；角度头壳体与主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。轴向压靠端面与轴向定位端面的压靠、以及角度头的重心位于压靠三角形内的设置，可使得角度头在轴向快速连接稳固，避免了角度头径向跳动。本发明定位快速准确，连接精密性高。

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种卧式加工中心用角度头高精度连接结构。

背景技术

精密加工属于先进制造技术，主要是指加工精度和表面光洁程度高于各相应加工方法精加工的各种加工，可提高产品性能、质量，促进产品小型化，增强零件互换性，利于自动化生产等。

卧式加工中心是用于精密加工的设备之一，其主要利用角度头可进行多角度铣削等作业，对同一零件的加工过程，经常需要进行多个角度头的更换使用，配合卧式加工中心的自动化控制，角度头的更换也均由旋转换刀刀臂来自动完成，这对角度头更换时的装配效率、角度头连接的精密性等提出了较高的要求。

目前卧式加工中心以德系和日系设备为主，而受设备采购成本影响，国内对卧式加工中心的采购多以日系设备为主，其角度头的连接，主要依靠角度头上锥形筒与主轴配合进行中心定位、周向止动销与主轴外壳上止动块配合进行周向定位的方式，这种连接方式存在一些问题：

（1）角度头整体横向连接，因角度头整体重量往往较大，且角度头上锥形筒与主轴配合为锥形配合，所以角度头连接后会因自重发生倾斜，经测量，哪怕最小型号的角度头，其端面上沿与主轴壳体的间距都会比端面下沿与主轴壳体的间距大0.085mm左右，这会使得角度头工作过程中发生径向的跳动；而卧式加工中心的精密加工多达到微米级，哪怕0.085mm所造成的角度头径向跳动都会严重影响精密加工；现也有尝试采用德系压靠端面与压靠缸配合的结构来使角度头紧靠在主轴壳体上，借此消除上述倾斜间隙，但因日系旋转换刀刀臂的插拔行程相对德系来说较短，其插拔行程仅能实现角度头锥形筒退出主轴，加之压靠端面多采用在角度头端面和主轴壳体端面上设置压靠钉来实现，为避免换刀时压靠钉阻碍旋转换刀刀臂或者角度头，压靠端面的布置无法形成周向均布，而无法形成周向均布的压靠端面又难以保证压靠缸施力的平衡，也就无法将角度头稳定的压靠在主轴壳体上，这形成了相互矛盾，所以目前各大厂商和使用商均未有成熟的技术手段解决上述问题。

（2）周向止动销插入止动块后，周向止动销与止动孔之间仅存在母线接触，在角度头工作时的频繁晃动中，周向止动销和止动孔等结构易发生损坏。

（3）止动块上的止动孔为圆柱孔或者圆锥孔，周向止动销与止动孔因方便装配等原因存在配合间隙，这个间隙多在0.01mm左右，当角度头正常工作时会因该配合间隙发生周向的晃动，甚至会与角度头自重倾斜形成配合，致使角度头发生无序的抖动，这都严重影响精密加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方便拆装，定位准确快速，避免角度头晃动，提高连接精密性的卧式加工中心用角度头高精度连接结构。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：卧式加工中心用角度头高精度连接结构，包括转动安装在主轴壳体内的驱动主轴和转动安装在角度头壳体内的传动主轴，所述传动主轴与所述驱动主轴之间设有中心连接装置，所述角度头壳体上设有三个轴向压靠端面，其中相邻两所述轴向压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述轴向压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；所述主轴壳体上设有与所述轴向压靠端面一一对应的轴向定位端面，所述主轴壳体上位于各所述轴向定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头壳体上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部；所述角度头壳体与所述主轴壳体之间设有周向稳固连接装置。