[发明专利]模块化B轴车铣复合功能单元

说明书

技术领域

本发明创造涉及数控机床用车铣复合功能单元，具体为一种模块化B轴车铣复合功能单元。

背景技术

工业的发展对机床的加工性能提出了更高的要求。航空、航天、军工等工业领域中的复杂曲面零件，采用传统的车削、铣削等加工手段和两轴、三轴联动等加工方法很难实现高效与高精度的加工。具有多种静态以及旋转刀具，可在一次装夹下对多种复杂外形工件进行加工，具有多轴联动功能且待机时间短的多轴车铣复合加工中心则成为这些领域中的重要加工设备，而车铣复合功能单元则是车铣复合加工中心的重要功能部件。

B轴车铣复合功能单元，可实现B轴的摆动以及静态和旋转刀具的安装，具有角度进给功能、车削加工、铣削加工和钻孔等功能。由于上述特点，B轴车铣复合功能单元则成为车铣复合加工中心中经常使用的重要功能部件。

采用机械传动的B轴车铣复合功能单元，存在反向间隙，噪音，热变形以及动态冲击对齿轮造成危害等问题。非模块化B轴车铣复合功能单元，车铣头的加工能力范围窄，无法实现超额定功率车铣加工。车铣加工的功率变化时则需要更换复合功能单元，乃至整台机床进行加工。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明创造提供一种数控机床用模块化B轴车铣复合功能单元。本发明创造的目的是通过下述技术方案实现的：一种模块化B轴车铣复合功能单元，其特征在于：包括B轴模块和车铣头模块，二者通过螺钉连接，所述的B轴模块包括驱动装置、三齿盘分度结构和抱闸结构；所述的车铣头模块包括电机驱动装置和三齿盘固定装置。

所述的B轴模块的驱动装置采用内置电机驱动，电机定子通过螺钉固定在B轴模块的后盖上，电机定子和后盖一同安装在箱体内，电机转子通过螺钉固定在轴上，轴通过螺钉与法兰轴相连。

所述的B轴模块的三齿盘分度结构如下：在轴上开有孔，活塞杆穿过轴上的孔，一端通过螺母与锁紧齿盘连接，一端通过螺母与活塞头连接，活塞杆上套有碟簧，碟簧和活塞头置于法兰轴的腔体内，形成一个活塞结构，动齿盘通过螺钉固定在轴上，定齿盘通过螺钉固定在后盖上。

所述的B轴模块的抱闸结构如下：两刹车片分别通过螺钉安装在法兰轴上和箱体上，盘上开有油腔，油腔内装有密封圈。

所述的车铣头模块的电机驱动装置的电机定子安装在箱体内，电机转子与主轴采用盈配合安装在一起，拉刀机构固定在主轴上，随主轴一同转动。

所述的车铣头模块的三齿盘固定装置结构为：定齿盘固定在定齿盘套上，定齿盘套固定在箱体上，动齿盘通过动齿盘套固定在主轴上。

本发明创造的有益效果是：

1、本发明创造模块化B轴车铣复合功能单元包括B轴模块和车铣头模块，二者通过螺钉连接在一起，采用模块化设计方法，在进行不同加工时，只要相应更换车铣头模块就能实现不同功率加工。

2、B轴模块采用内置电机驱动，电机定子通过螺钉固定在B轴模块的后盖上，电机定子和后盖一同安装在箱体内。电机转子通过螺钉固定在轴上，轴通过螺钉与法兰轴相连。电机通电时，定子固定不动，转子转动，并带动轴和法兰轴一同旋转。法兰轴上通过螺钉固定有车铣头模块，法兰轴旋转带动车铣头模块摆动。内置电机驱动降低了采用机械传动带来的反向间隙，噪音，热变形以及动态冲击对齿轮造成危害等问题。

3、B轴模块应用了三齿盘结构，锁紧齿盘通过螺母固定在活塞杆上，活塞杆上套有碟簧，自然状态下碟簧的预紧力使锁紧齿盘与定齿盘和动齿盘接触，锁紧法兰轴；液压油由非碟簧所在油腔流入时，锁紧齿盘与定齿盘和动齿盘脱离，法兰轴可在电机带动下旋转；液压油由碟簧所在油腔流入时，锁紧齿盘与定齿盘和动齿盘接触，锁紧法兰轴，起分度定位作用，确保系统的刚性和加工精度。

4、B轴模块应用了抱闸结构，两片刹车片分别与法兰轴和箱体相连，两片刹车片间未施加正压力时，法兰轴可在电机带动下克服较小摩擦力下旋转；两片刹车片间通过液压系统施加正压力时，刹车片间的摩擦力限制法兰轴的旋转，确保B轴模块可在任意角度下定位。

5、车铣头模块采用内置电机驱动，电机定子安装在箱体内，电机转子与主轴采用盈配合安装在一起，拉刀机构固定在主轴上，随主轴一同转动。采用内置电机驱动降低了采用机械传动带来的反向间隙，噪音，热变形以及动态冲击对齿轮造成危害等问题。

6、车铣头模块应用了三齿盘结构，动齿盘与主轴相连，可随主轴一同旋转，车削时锁紧齿盘同时与定齿盘和动齿盘接触，限制动齿盘和主轴的旋转，提高结构刚性；铣削时锁紧齿盘与定齿盘和动齿盘脱离，保证拉刀机构在电机转子和主轴的带动下正常旋转。

附图说明

图1是本发明创造的总体结构示意图。