[发明专利]一种用伸缩支链驱动的串联式A/B轴主轴头结构

说明书

技术领域

本发明属于机械制造设备领域，特别涉及一种能配合其它装置进行复合加工的用伸缩支链驱动的串联式A/B轴主轴头结构。

背景技术

一般规定绕机床的X轴回转的坐标轴为A轴，绕机床的Y轴回转的坐标轴为B轴，绕机床的Z轴回转的坐标轴称为C轴。一般把能够绕X轴和Y轴转动的主轴头称为A/B轴主轴头(或称A/B摆头)，把能够绕X轴和Z轴转动的主轴头称为A/C轴主轴头(或称A/C摆头)。

目前，大量的多功能铣床均安装有一个可以实现连续回转的两轴主轴头，这些主轴头多采用双摆角或者叉形头的串联式结构这些主轴头往往传动系统复杂、精度较低、转矩较低，而且难以安装，制造成本高，维护费用也较高。

与A/C轴主轴头相比，A/B轴主轴头虽然摆角较小，但具有较高的加工效率、工件变形较小等优点，尤其在大型薄壁飞机复杂结构件等需要大量切削的零部件的加工中具有明显的优势。近年来，高灵活性A/B摆头在很多关键结构件加工领域已经成为最为关键的基础部件。例如，德国DS Technologie公司基于并联机构研制的Z3三轴主轴头在数控加工中心中获得了巨大的成功，这种主轴头具有沿Z方向的移动和沿A、B轴的转动三个自由度。然而，大多数加工中心装备往往只需要具有沿A、B两个轴向的转动。为了适应高速、高精度加工的需要，有必要开发一种只具有沿A、B轴转动，且相互解藕的新型两轴主轴头。

发明内容

本发明提供了一种用伸缩支链驱动的串联式A/B轴主轴头结构，其特征在于，该结构包括：主轴支架2，中间支架5，底座8，上伸缩驱动支链A，下伸缩驱动支链B；主轴1固定在主轴支架2上，主轴支架2和中间支架5通过两组同轴上转动副12相连，中间支架5和底座8通过两组同轴下转动副4相连，上伸缩驱动支链A与主轴支架2和中间支架5相连接，下伸缩驱动支链B与中间支架5和底座8相连接。

所述上伸缩驱动支链A由上伸缩腿10、连接上伸缩腿10和主轴支架2的转动副3以及连接上伸缩腿10和中间支架5的转动副6组成，所述下伸缩驱动支链B由下伸缩腿9、连接下伸缩腿9和底座8的转动副7以及连接下伸缩腿9和中间支架5的转动副11组成。

所述同轴上转动副12和同轴下转动副4的轴线互相垂直。

所述下伸缩驱动支链B驱动中间支架5相对于底座8做绕下转动副4的运动，上伸缩驱动支链A驱动主轴支架2做相对于中间支架5绕上转动副12的运动，从而实现了主轴支架2相对于底座8绕X、Y两个轴的摆动。

本发明的有益效果是：所述主轴支架具有两个独立的转动自由度，两个分支分别实现主轴支架的一个转动自由度，主轴支架的摆角一般为±45°，最大可达土60°，完全可以满足工作要求；转矩大，动态性能好，精度高，A、B轴转动相互解藕；本发明还有构造简单，能配合其他装置进行高速高精度复合加工的特点，在机床上有广泛的应用。

附图说明

图1是本发明所述结构第一种实施例的结构示意图；

图2是本发明所述结构第二种实施例的结构示意图；

图中标号：

1-主轴；2-主轴支架；3-连接上伸缩腿10和主轴支架2的转动副；

4-同轴下转动副；5-中间支架；6-连接上伸缩腿10和中间支架5的转动副；

7-连接下伸缩腿9和底座8的转动副；8-底座；9-下伸缩腿；

10-上伸缩腿；11-连接下伸缩腿9和中间支架5的转动副；12-同轴上转动副；

A-上伸缩驱动支链；B-下伸缩驱动支链。

具体实施方式

本发明提供了一种用伸缩支链驱动的串联式A/B轴主轴头结构，下面结合附图及实施例对本发明进行进一步说明：

实施例1