[发明专利]力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头

说明书

一、技术领域

本发明涉及机床铣削动力头，具体为一种力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头。

二、背景技术

五轴联动数控机床作为复杂曲面加工的关键设备，在航空航天、汽车制造、机械加工等领域的需求日渐增长。A/C轴双摆角铣头作为五轴联动数控机床的核心功能部件，一直是国内外各机床厂家研究的重点。国外专业厂家机械式A/C轴双摆角铣头技术已经非常成熟，力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头以其体积小、精度高，而成为A/C轴双摆角数控铣头发展的趋势，也已取得了很大的进展，而国内还处在机械式A/C轴双摆角铣头研发阶段，并且主要依赖进口，而且西方主要发达国家对我国进行技术封锁，为了突破技术封锁，提高本国的机械零件加工的能力，因此开发一种实用经济型力矩电机直驱式A/C轴双摆角铣头具有重要的意义。

目前国内生产的A/C轴双摆角铣头存在传动方式设计不合理，加工精度低，铣头体积大不灵活等缺点，严重影响机床的加工精度和加工质量。

三、发明内容

为克服传统设计的不足，本发明的目的是提出了一种体积小、转动灵活、精度高的力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头。

能够实现上述目的的力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头，包括电主轴和主轴座，所不同的是所述主轴座连接于垂直传动轴下端，所述垂直传动轴的上段置于机床滑枕内，所述电主轴通过左、右水平转动轴安装于主轴座，所述垂直传动轴直接与C轴力矩电机相连，所述水平转动轴直接与A轴力矩电机相连。

所述C轴力矩电机与垂直传动轴同轴连接；所述A轴力矩电机与左或右水平转动轴同轴固连。

从上述结构中可以看出，在本发明中，所述主轴座即电主轴绕C轴（垂直于水平面的轴）轴线旋转是通过C轴力矩电机直接驱动垂直传动轴实现；所述电主轴绕A轴（垂直于垂直面的轴）轴线上下摆动是通过A轴力矩电机直接驱动左或右水平转动轴的实现。

电主轴绕C轴轴线的旋转与绕A轴轴线的上下摆动之合成运动，可以实现上下、前后、左右任意空间位置的加工而成为万能铣头。

本发明的优点：1、本发明力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头中，电主轴绕C轴转动的传动机构设于机床滑枕内，绕A轴摆动的传动机构分别设于主轴座和机床滑枕内，简化了铣头内部结构，缩小了铣头体积，使铣头的整体结构更趋于合理，运动更机动灵活。

2、本发明中的力矩电机直接驱动A、C轴的转动，省去了中间的传动环节，从而减小了由于传动所带来的误差，提高了铣头的精度。

四、附图说明

图1 为本发明的一种实施方式的结构示意图。

图号标识：1、电主轴；2、电主轴座；3、A轴右侧力矩电机定子；4、A轴右侧力矩电机转子；5、A轴右侧力矩电机转子载板；6、A轴右侧制动器；7、A轴右侧圆柱滚子轴承；8、编码器；9、编码器罩盖；10、A轴右侧轴承挡板；11、A轴右侧制动器载板；12、A轴轴座；13、A轴左侧力矩电机转子载板；14、A轴左侧力矩电机定子；15、A轴左侧力矩电机转子；16、A轴左侧制动器；17、A轴左侧圆柱滚子轴承；18、A轴左侧轴承挡板；19、A轴左侧制动器载板；20、带编码器的三向组合推力圆柱滚子轴承；21、C轴力矩电机定子下垫板；22、C轴力矩电机转子下垫板；23、C轴力矩电机定子；24、C轴力矩电机转子；25、C轴制动器 26、机床Z轴滑枕；27C轴制动器载板；28、C轴圆柱滚子轴承；29、C轴圆柱滚子轴承压板；30C轴上压板。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

本发明力矩电机直驱式A/C轴双摆角数控铣头主要由电主轴1、A轴左、右力矩电机、A轴轴座12、C轴力矩电机和机床Z轴滑枕构成。所诉电主轴1置于电主轴座2的凹腔内，电主轴1的轴体连接电主轴座2，通过A轴左、右力矩电机实现水平转动。所诉电主轴1的铣刀的加工范围由Z轴轴绕Z轴的转动和电主轴1绕X轴轴线的摆动合成实现，如图1所示。