[发明专利]一种立卧转换摆角头

说明书

本发明属于机加工设备技术领域。为了解决机加工设备中采用现有立卧自动转头时，存在体积大、质量大以及传动精度低的问题，本发明公开了一种立卧转换摆角头。该摆角头包括输入轴、传动轴、主轴、箱体、主轴外壳、驱动单元、齿轮和齿圈；箱体设有输入轴孔，输入轴位于输入轴孔内并且输入轴的输入端与动力源连接，输出端与传动轴的输入端连接；主轴外壳设有传动轴孔和主轴孔；传动轴位于传动轴孔内并且传动轴的输出端与主轴连接；主轴位于主轴孔内；驱动单元位于箱体与主轴外壳之间；齿轮套设在传动轴上，齿圈位于传动轴孔内，齿轮与齿圈沿传动轴的轴线方向选择性啮合和脱离。本发明的立卧转换摆角头，不仅体积小、质量小，而且可以提高传动精度。

技术领域

本发明属于机加工设备技术领域，具体涉及一种立卧转换摆角头。

背景技术

随着我国现代制造业的不断发展和进步，对制造精度和生产效率的要求越来越高。传统的立式加工中心和卧式加工中心只能加工限定的加工面，而立卧转换式加工中心集立式加工中心和卧式加工中心的特点于一身，可一次装夹完成多达空间五面的加工，多坐标联动，自动化程度高，可加工各种复杂曲线和曲面。其中，立卧转换摆角头作为可以大幅度提高机床生产效率的一个关键部件，安装在加工中心上，很大程度上简化了加工过程，拓宽了加工中心的加工范围。

目前，在现有国内立卧转换的实现方案中，利用立卧自动转头(H/V铣头)是最先进、最快速的方式，可以实现很高的立卧转换速度和效率，提高整个机加工过程的自动化程度。然而，由于该立卧自动转头是由独立电机提供动力进行转化，这样就会增加整个传动的零件数量，使立卧自动转头的体积和质量增加，降低了整个机加工设备的紧凑型，而且过多的传动零件会引起传动精度的下降，导致加工精度的降低。

发明内容

为了解决机加工设备中采用现有立卧自动转头时，存在体积大、质量大以及传动精度低的问题，本发明提出了一种全新的立卧转换摆角头。该立卧转换摆角头，包括输入轴、传动轴、主轴、箱体、主轴外壳、驱动单元、齿轮和齿圈；其中，所述箱体设有输入轴孔，所述输入轴位于所述输入轴孔内，并且所述输入轴的输入端与动力源连接，输出端与所述传动轴的输入端连接；所述主轴外壳设有传动轴孔和主轴孔；所述传动轴位于所述传动轴孔内，并且所述传动轴的输出端与所述主轴连接；所述主轴位于所述主轴孔内；所述驱动单元位于所述箱体与所述主轴外壳之间，用于控制两者之间沿所述传动轴的轴线方向距离；所述齿轮套设在所述传动轴上，所述齿圈位于所述传动轴孔内，所述齿轮与所述齿圈沿所述传动轴的轴线方向选择性啮合和脱离。

优选的，所述输入轴、所述传动轴以及所述主轴三者之间均采用锥齿轮连接，并且所述输入轴与所述传动轴之间夹角为135°，所述传动轴与所述主轴之间夹角为45°。

进一步优选的，所述齿轮与所述齿圈之间沿所述传动轴的轴线方向的啮合距离和脱离距离与所述传动轴与所述主轴之间锥齿轮的脱离距离和啮合距离相对应。

优选的，所述传动轴与所述传动轴孔之间设有传动轴套筒；所述传动轴套筒与所述传动轴之间通过轴承转动连接，所述传动轴套筒的端部与所述箱体固定连接。

进一步优选的，所述传动轴套筒与所述传动轴孔之间设有滑动隔套；所述滑动隔套与所述传动轴套筒滑动连接，并且所述滑动隔套与所述主轴外壳固定连接。

优选的，驱动单元包括油缸和活塞；其中，所述油缸的一端与所述箱体固定连接，另一端与所述箱体形成油腔；所述活塞的一端与所述主轴外壳固定连接，另一端位于所述油腔内。

优选的，该立卧转换摆角头还包括两个端面齿盘；其中一个端面齿盘与所述箱体固定连接，另一个端面齿盘与所述主轴外壳固定连接，两个端面齿盘与所述传动轴同轴设置并且两个端面齿盘的齿面相对。

优选的，该立卧转换摆角头还包括位移检测单元；所述位移检测单元与所述箱体固定连接，用于检测所述主轴外壳相对于所述箱体，沿所述传动轴的轴向方向移动距离。