[发明专利]一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头

说明书

本发明公开了一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头，包括上摆机构，下摆机构以及转台；上摆机构包括C轴力矩电机，C轴以及传动连接件；C轴力矩电机与C轴以及传动连接件驱动连接；下摆机构包括驱动电机，传动机构，A轴以及主轴箱体；主轴箱体为“冂”字型，驱动电机设于主轴箱体的内部上端，A轴设于主轴箱体中部且铰接于主轴箱体上，并与驱动电机通过传动机构驱动连接，A轴摆动平面与C轴中心线平行；转台上端与传动连接件固定连接，其下端与主轴箱体固定连接。本发明刚度好，精度高，运行平稳，具有更大的摇摆空间，且扭矩高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及机床设计制作技术领域，更具体的说是涉及一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头。

背景技术

目前，五轴联动机床是在3个直线坐标运动的基础上，加上2个角坐标运动，实现机床(铣床)与需要加工的零件实现五轴相对联动，从而使刀头的切削刃部分始终沿着所需加工的曲面的切面方向移动，使曲面加工达到理想的切削状态，并实现零件任意角度(在一定的可加工范围内)的加工。

传统结构中的双摆角数控万能铣头，通过传动机构实现铣头的驱动。中间传动环节采用齿轮传动、同步带传动或蜗轮蜗杆式传动。在这种传统方案中，虽然成本较低，但对于齿轮、同步带轮或蜗轮蜗杆的加工精度要求较高；而且由于中间传动环节的存在，产生了转动惯量、弹性形变、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损，久而久之使得双摆角数控万能铣头系统的精度和稳定性下降。

因此，如何提供一种高刚度，高精度，运行平稳的一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高刚度，高精度，运行平稳的一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高刚度高精度高速五轴联动数控机床AC/BC主轴驱动摆头，包括上摆机构，下摆机构以及转台。

所述上摆机构包括C轴力矩电机，C轴以及传动连接件；所述C轴力矩电机与所述C轴以及传动连接件驱动连接；

所述下摆机构包括驱动电机，传动机构，A轴以及主轴箱体；所述主轴箱体为“冂”字型，所述驱动电机设于所述主轴箱体的内部上端，所述A轴设于所述主轴箱体中部且铰接于所述主轴箱体上，并与所述驱动电机通过所述传动机构驱动连接，所述A轴摆动平面与所述C轴中心线平行；

所述转台上端与所述传动连接件固定连接，其下端与所述主轴箱体固定连接。

首先本发明C轴由力矩电机驱动，相对与传统机械传动驱动的双摆铣头，其传动环节少、传动方式和布局简单、传动平稳、精度高，大大降低了生产成本，其次本发明的下摆机构整体结构紧凑，A轴使用传动机构结构减小了A轴驱动外形尺寸，并且利用驱动电机具有更大的摇摆空间，且扭矩高，稳定性好。

进一步的，所述C轴上端外侧设有第一制动机构，所述第一制动机构包括第一制动刹车件，设于所述第一制动刹车件内侧的第一制动抱箍，所述第一制动抱箍固定在所述C轴的外侧，且同所述C轴同步旋转。

采用上述技术方案，本发明能够实现对C轴的精准控制，能够有效的保证C轴稳定运行且具有可靠的刚度。

进一步的，所述C轴力矩电机包括外壳体，定子以及转子，所述定子固定在所述外壳体内侧；

所述C轴)下端固定有C轴固定座，所述C轴固定座与所述传动连接件适配固定连接且所述转子通过所述传动连接件驱动所述转子转动。

进一步的，所述C轴外侧还套设有C轴保护套，所述C轴保护套内部分别设有水路、油路，用以提供所述C轴所需冷却、润滑水、油。

采用上述技术方案，本发明的C轴冷却水路及液压油路，充分保证了C轴运行的稳定性。