[发明专利]一种摆头结构

说明书

本发明公开了一种摆头结构，采用B摆基座并在B摆基座上开设有B摆弧形轨迹槽，B摆基座一侧设有能够相对B摆基座转动的B摆伺服电机，B摆伺服电机的输出轴连接有B摆滚珠丝杠；A摆基座可转动设置于B摆基座另一侧，A摆基座的转动圆弧半径与B摆弧形轨迹槽圆弧半径相同且同心，A摆基座与B摆丝杠螺母转动连接；通过伺服电机带动丝杠螺母副螺母实现直线运动，以丝杠的直线运动在轨迹约束的条件下使螺母走出圆弧运动，从而带动B摆实现B摆方向上的摆动，结构中取消了很多传动环节，采用直线运动结合转动从而走出圆弧轨迹，可以使得整体的AB摆满足切削难加工材料时需要大扭矩并且转速不能太低的要求，本装置结构设计紧凑，结构简单，传动稳定。

技术领域

本发明属于高精高速高效五轴联动加工领域，具体涉及一种摆头结构。

背景技术

五轴联动加工中心作为加工复杂薄壁件零件的适用设备，目前在航空航天领域加工方面有着广泛应用，AB摆作为五轴联动加工中心重要功能部件，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。

基于此，对于AB摆轻量化设计，使其实现高速高效化就有了创新的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摆头结构，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：

一种摆头结构，包括A摆结构和B摆结构；

所述B摆结构包括B摆基座，B摆基座上开设有B摆弧形轨迹槽，B摆基座一侧设有能够相对B摆基座转动的B摆伺服电机，B摆伺服电机的输出轴连接有B摆滚珠丝杠，B摆滚珠丝杠上套设有B摆丝杠螺母，B摆丝杠螺母位于B摆弧形轨迹槽内，能够沿B摆弧形轨迹槽滑动；

所述A摆结构包括A摆基座，A摆基座可转动设置于B摆基座另一侧，A摆基座的转动圆弧半径与B摆弧形轨迹槽圆弧半径相同且同心，A摆基座与B摆丝杠螺母转动连接；A摆基座上开设有A摆弧形轨迹槽，A摆基座一侧设有能够相对A摆基座转动的A摆伺服电机和电主轴套，A摆伺服电机的输出轴连接有A摆滚珠丝杠，A摆滚珠丝杠上套设有A摆丝杠螺母；A摆丝杠螺母位于A摆弧形轨迹槽内且能够沿A摆弧形轨迹槽滑动，A摆丝杠螺母与电主轴套可转动连接，电主轴套内设有电主轴。

进一步的，A摆基座沿B摆基座的转动轴线与A摆基座转动平面及电主轴套的转动平面三者相互垂直。

进一步的，B摆基座上设有螺母活动腔，B摆丝杠螺母位于螺母活动腔内，B摆丝杠螺母与B摆连接组件与A摆基座转动连接。

进一步的，B摆连接组件包括B摆连接件和B摆旋转件，B摆连接件与A摆基座固定连接，B摆连接件和B摆旋转件转动连接，B摆旋转件与B摆丝杠螺母固定连接。

进一步的，B摆伺服电机的输出轴与B摆滚珠丝杠之间设有B摆联轴器，B摆基座上固定B摆固定基座，B摆固定基座上设有能够相对B摆固定基座转动的B摆轴承座，B摆滚珠丝杠设置于B摆轴承座内。

进一步的，B摆基座上设有与B摆弧形轨迹槽同半径同转动圆心的B摆圆弧导轨，A摆基座上设有能够在B摆圆弧导轨滑动的滑块。

进一步的，A摆基座与B摆基座之间通过B摆转轴转动连接。

进一步的，A摆基座上设有电主轴套安装腔，电主轴套两侧通过A摆转轴可转动安装在电主轴套安装腔内。

进一步的，A摆基座上设有开设有与A摆弧形轨迹槽同半径同转动圆心的A摆圆弧导轨，电主轴套上固定有能够在A摆圆弧导轨内滑动的滑块。