[发明专利]一种弧形电机直驱的摆头结构

说明书

本发明公开了一种弧形电机直驱的摆头结构，采用A摆结构和B摆结构；采用弧形电机直驱的方式进行驱动，同时主轴采用电主轴，使得整个主轴系统得到简化，减少了摆头的转动惯量，在相同的驱动力矩作用下，摆头的加速度可以大幅提高，结构上消除了联轴器等柔性环节，使转轴的惯量由负载惯量转变成了电机的转子惯量，大幅减少了A摆的转动惯量，在相同的驱动力矩作用下，其动力学性能得到大幅提升。本装置结构设计紧凑，B摆单侧驱动单侧支撑，A摆双侧驱动双侧支撑，整个AB摆头除了弧形电机、圆弧导轨及编码器等，其他结构均是壳体，采用铸造即可加工成形，并且主轴外壳也是主轴电机外壳，减少了整体结构的零件数，减少了各零部件进行装配的工作量。

技术领域

本发明属于材料切削加工装置领域，具体涉及一种弧形电机直驱的摆头结构。

背景技术

五轴联动加工中心可以用来加工钛合金材质、铝合金材质等薄壁复杂零件，目前广泛应用于航空航天零部件制造领域，AB摆作为五轴联动加工中心的重要功能部件，是研发的重点和难点。

为了满足切削钛合金等难加工材料的要求，一般要求较高的扭矩。传统的AB摆头采用普通伺服电机驱动齿轮齿条，再经过涡轮蜗杆传动，实现扭矩的放大。但是传动环节的增加使得AB摆头整体重量增加，从而导致AB摆头的转动速度无法达到较高值，带来加工效率低下的问题。同时由于传统摆头的体积和惯量均较大，导致机械磨损增大，带来加工精度降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弧形电机直驱的摆头结构，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种弧形电机直驱的摆头结构，包括A摆结构和B摆结构；

B摆结构包括B摆基座，B摆基座上固定有B摆弧形电机定子；

A摆结构包括A摆基座，A摆基座可转动安装于B摆基座一侧，A摆基座上固定有B摆弧形电机转子，B摆弧形电机转子位于B摆弧形电机定子内侧，B摆弧形电机转子与B摆弧形电机定子形成力矩电机；A摆基座上设有能够相对A摆基座转动的电主轴套，电主轴套上端固定有A摆弧形电机转子，A摆基座上固定有A摆弧形电机定子，A摆弧形电机转子位于A摆弧形电机定子内侧形成力矩电机；电主轴套上设有电主轴。

进一步的，B摆弧形电机转子通过B摆转子连接件固定于A摆基座上。

进一步的，A摆弧形电机转子通过A摆转子连接件固定于电主轴套上。

进一步的，B摆基座上设有B摆圆弧导轨，A摆基座上固定有与B摆圆弧导轨(13)配合滑动的滑块。

进一步的，A摆基座与B摆基座之间通过B摆转轴连接。

进一步的，A摆基座中间设有凹槽结构，电主轴套设置于凹槽结构内，电主轴套两端与凹槽结构内壁通过A摆转轴转动连接。

进一步的，A摆基座的凹槽结构内部设有A摆圆弧导轨，电主轴套两侧壁设有能够相对A摆圆弧导轨滑动的滑块结构，电主轴套两侧均设有滑块结构。

进一步的，弧形电机均采用稀土永磁电机定子和转子。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：