专利名称：数控机床换向加工头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是机械类的，改变数控机床主轴加工方向的换向加工头。
背景技术：
一般的数控机床，如加工中心，只有沿主轴一个方向加工功能。也就是说，不论是立式加工中心还是卧式加工中心，都只能完成一个方向的加工任务，不能根据需要改变加工方向，完成任意空间角度的钻孔、攻丝、铣削等内容。
为了完成工件任意角度的加工内容，目前采用的方案有(1)在同一台加工中心上更换夹具，工件翻转后，再进行二次或三次装夹。这样会产生较大的基准转换误差，而且加工效率低，劳动量大。所以只适用于单件、小批量生产。
(2)在大批量生产中通常采用的方案是增加加工中心数量、品种，在一台加工中心上完成一道工序后，更换到另一台加工中心上继续进行加工。这增加了夹具及加工中心的数量，设备投资大，作业面积大。
(3)采用五面体加工中心。这种方式不但投资大，而且用这种设备加工某些工件，也是一种资源的浪费。
所以上述三种加工方案，都有一定的缺点。周有90°分度刻线尺。
6、如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的壳体为一个弯转90°的直角壳体，输入轴及输出轴安装在互相垂直的壳体孔内，动力传递机构位于直角壳体的转弯处；壳体上部外周有360°分度刻线尺。
7、如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的壳体为一个弯转角度为135°的固定角壳体，输入轴及输出轴安装在互相成135°角的壳体孔内，动力传递机构位于135°角壳体的转弯处；壳体上部外周有360°分度刻线尺。
8、如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的固定与定位装置由定位板、定位销、螺钉及抱紧块组成；定位板通过抱紧块和螺钉与壳体固定在一起，通过定位销与机床之间的定位确定换向加工头的角度方向。
9、如权利要求1所述的机床换向加工头，其特征在于所述的动力传递转换机构为一对或二对互相啮合的螺旋锥齿轮，其中一对螺旋锥齿轮中的一个安装在输入轴的下端，另一个安装在输出轴上；第二对螺旋锥齿轮为过渡转换齿轮。
所述的壳体可以由上壳体和下壳体组成。上、下壳体通过中间轴铰接；输入轴安装在上壳体内，下端有螺旋锥齿轮；输出轴安装在下壳体内，上端安装有螺旋锥齿轮；在中间轴上也有两个螺旋锥齿轮，分别与输入轴下端和输出轴上端的螺旋锥齿轮相啮合；在上壳体与下壳体铰接处有使上、下壳体相对固定的夹紧装置，该装置包括二个压紧环及螺钉。下壳体上部有90°刻线尺，以调整下壳体在0-90°范围内的转动精度。
所述的壳体可以为一个弯转成90°的直角壳体，输入轴及输出轴安装在互相垂直的壳体孔内，动力传递机构位于直角壳体的转弯处。
所述的壳体还可以为一个弯转角度为135°的固定角壳体，输入轴及输出轴安装在互相成135°角的壳体孔内，动力传递机构位于135°角壳体的转弯处。
当然，所述的壳体的弯转角度也可以为90°～180°角间的其它角度。
所述的各种壳体上部均有360°分度刻线尺，以精确调整换向加工头相对于机床的转动角度。
所述的壳体固定与定位装置可以由定位板、定位销、多个螺钉及抱紧块组成。定位板通过抱紧块和螺钉与壳体固定在一起，通过定位销与机床之间的定位确定角度方向。
所述的动力传递转换机构是通过一对或二对互相啮合的螺旋锥齿轮，将输入轴动力转变0-90°或任意空间角度方向至输出轴上。其中一对螺旋锥齿轮中的一个安装在输入轴的下端，另一个安装在输出轴上；第二对螺旋锥齿轮为过渡转换齿轮。
这种换向加工头由于采用了特殊的结构设计，所以有如下优点(1)由于采用任意空间角度的转换结构，使得换向加工头可以根据需要改变加工角度和加工方向，扩展了加工中心等数控机床的功能，可以完成在同一台机床上，同一道工序中，实现任意空间角度的加工内容。
(2)输入轴的特殊锥体结构，使心轴承受径向力的刚性增强，适于各类加工中心。
(3)采用本实用新型的换向加工头，可以使机床加工的工艺方案简单化，提高加工效率。
(4)采用这种换向加工头，可以减少数控机床数量、品种，减少夹具数量，减少设备占地面积，节省投资。
(5)适用范围广。这种换向加工头也可以用在数控镗床、数控铣床等数控机床上。
图1为实施例1中机床换向加工头的结构图；图2为实施例2中机床换向加工头的结构图；图3为实施例3中机床换向加工头的结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的数控机床换向加工头作进一步说明。但本实用新型涉及的数控机床换向加工头并不限于实施例中公开的具体方式。
在上壳体3的上端，通过抱紧块4及螺钉5将定位板2及上壳体3相固定；在定位板2上有一个定位销7，用于换向加工头与机床之间的定位，使换向加工头不能相对于机床转动；在上壳体外周有一圈360°分度刻线尺6，以精确调整换向加工头相对于机床定位孔的固定角度。
上壳体3下端通过一个中间轴18铰接下壳体21。上、下壳体可以绕中间轴18转动，按需要形成一定夹角，以改变加工方向。通过两个压紧环16和螺钉17，将上、下壳体按一定夹角固定住。下壳体21上端外周有90°刻线尺15，用于指示上、下壳体的夹角角度。输出轴10通过轴承安装固定在下壳体21内。输入轴1的下端及输出轴10的上端各固定有一个螺旋锥齿轮8、20，分别与中间轴18上的两个螺旋锥齿轮9、19相啮合，通过这两对螺旋锥齿轮的啮合传动，以带动输出轴10转动。这种特殊的螺旋锥齿轮结构使得在上、下壳体成90°-180°夹角范围内变化时，仍能平稳地将输入轴1的转动力传递到输出轴10。输出轴10末端有刀具限位螺钉11，与螺母14、锥形套13、及夹套12组成了刀具安装结构。
这种换向加工头可以在水平360°、竖直90°-180°角范围内任意变化组合，形成任意空间加工方向，使用方便。
实施例2可看成是实施例1上、下壳体成90°夹角固定的形式。
实施例3可看成是实施例1上、下壳体成135°夹角固定的形式。
权利要求1.数控机床换向加工头，其特征在于换向加工头包括壳体、安装在壳体外的固定与定位装置、安装在壳体内的输入轴、输出轴及用于输入轴与输出轴间传递转动力的动力传递转换机构。
2.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的输入轴由一个圆柱心轴、套在圆柱心轴外的7∶24固定短锥套及7∶24滑动锥套组成，在滑动锥套与圆柱心轴相应位置有传动键；在圆柱心轴V型圆环的上部有环形凹槽，凹槽内有盘形弹簧顶在滑动锥套下面。
3.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的输入轴包括一个上端为7∶24锥体的锥度心轴，锥体外有一个滑动的V型滑套，V形滑套与心轴间有定位键，滑套下部有盘形弹簧。
4.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的输入轴为7∶24锥体和V型滑套为一体的锥度心轴。
5.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的壳体可以由上壳体和下壳体组成；上、下壳体通过中间轴铰接；输入轴安装在上壳体内，其下端有螺旋锥齿轮；输出轴安装在下壳体内，其上端有螺旋锥齿轮；在中间轴上也有两个螺旋锥齿轮分别与输入轴下端的螺旋锥齿轮及输出轴上端的螺旋锥齿轮相啮合；在上壳体与下壳体的铰接处有使上、下壳体相对固定的夹紧装置，该装置包括二个压紧环及螺钉；上壳体外周有360°分度刻线尺，下壳体上部外周有90°分度刻线尺。
6.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的壳体为一个弯转90°的直角壳体，输入轴及输出轴安装在互相垂直的壳体孔内，动力传递机构位于直角壳体的转弯处；壳体上部外周有360°分度刻线尺。
7.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的壳体为一个弯转角度为135°的固定角壳体，输入轴及输出轴安装在互相成135°角的壳体孔内，动力传递机构位于135°角壳体的转弯处；壳体上部外周有360°分度刻线尺。
8.如权利要求1所述的数控机床换向加工头，其特征在于所述的固定与定位装置由定位板、定位销、螺钉及抱紧块组成；定位板通过抱紧块和螺钉与壳体固定在一起，通过定位销与机床之间的定位确定换向加工头的角度方向。
9.如权利要求1所述的机床换向加工头，其特征在于所述的动力传递转换机构为一对或二对互相啮合的螺旋锥齿轮，其中一对螺旋锥齿轮中的一个安装在输入轴的下端，另一个安装在输出轴上；第二对螺旋锥齿轮为过渡转换齿轮。
专利摘要本实用新型公开了数控机床用的换向加工头，包括壳体、安装在壳体外的固定与定位装置、壳体内的输入轴、输出轴及用于输入轴与输出轴间传递转动力的动力传递转换机构。所述的动力传递转换机构为一对或二对互相啮合的螺旋锥齿轮一对螺旋锥齿轮中的一个安装在输入轴的下端，另一个安装在输出轴上；第二对螺旋锥齿轮为过渡转换齿轮。这种换向加工头结构合理，使用简单，可以在同一台机床上、同一道工序中实现任意空间角度加工内容，使加工工艺方案简单化，可以减少机床数量、品种、占地面积，节省投资，提高工作效率，扩展了加工中心的功能，也适用于多种数控机床。
文档编号B23B31/02GK2606653SQ0323999
公开日2004年3月17日 申请日期2003年3月7日 优先权日2003年3月7日
发明者刘丹莉 申请人:刘丹莉