专利名称：立卧式加工中心中的主轴箱系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立卧式加工中心中的主轴箱系统，是立卧 式加工中心重要的组成部分，方便立式、卧式转换加工，属于加工中 心技术领域。
背景技术：
在工业领域，零件加工日趋复杂，很多零件的顶面及多个侧面都 需要加工，目前国内机床市场具备立卧自动转换功能的加工中心以中、
大型为主，其工作台都在630mmX630ram及以上，或者以龙门加工中心 配置五面头或五轴头来实现立卧转换。而国外小型立卧式加工中心多 以工作台立卧转换为主，且价格昂贵。
现有的立卧式加工中心主轴头结构有以下两种，1)采用电主轴结 构作为主传动，用力矩电机或液压实现主轴头的立卧转换，目前力矩 电机驱动的技术国内尚未掌握，且因电主轴国内技术尚未成熟，国外 电主轴价格昂贵，因此这种立卧转换结构主要用于高档加工中心；2) 主传动由主电机通过两对45。伞齿轮传动，主电机水平或者垂直放置， 其结构复杂，主轴头的体积也较大，配置在小型机床上很困难，为了 提高主轴转速伞齿轮一般为磨制螺旋伞齿轮，相应成本较高。这种立 卧转换头一般用于配备滑枕的龙门加工中心和大型卧式加工中心上实 现五面、多面加工。由于主轴头的质量较大，主轴头回转一般无法用 主电机实现，多采用液压驱动。
具备立卧转换功能的主轴头国内主要依靠进口，近年来国内部分 厂家通过努力也开发出具备此项功能的主轴头，但其结构复杂成本很高。在小型低价位，普及型加工中心上还没有得到应用。
发明内容
本实用新型的目的是针对国外小型立卧式加工中心多以工作台立 卧转换为主，且价格昂贵的不足，以及主轴头国内主要依靠进口的现 状，提供可实现简单、实用、成本低廉，有利于提高效率，减少装夹 次数，提高加工精度的一种立卧式加工中心中的主轴箱系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的， 一种立卧式加工 中心中的主轴箱系统，包括主电机，由主轴头体、主轴头体内的主轴、 拉杆、碟簧和松刀油缸的主轴头，其特征是所述系统还包括由主轴箱 体、主轴箱体内的传动轴、定位装置和主轴头拉紧装置构成的传动组
件；主电机倾斜状固定在传动组件的主轴箱体上，主电机的输出经同 步带驱动传动组件中的传动轴；所述主轴头中的主轴上套固螺旋伞齿 轮，主轴上的螺旋伞齿轮与传动组件中传动轴一端连固的螺旋伞齿轮 啮合。
所述的主电机相对水平向呈45。斜置固定在主轴箱体上。
所述的传动轴的两端置于主轴箱体内相应处的轴承座和轴套中， 传动轴由主传动轴和经花键连接的从动传动轴组成，主电机经同步带 传动固定在主传动轴上的同步带轮，与主轴上螺旋伞齿轮啮合的传动 组件中的螺旋伞齿轮固定在从动传动轴的端部。
所述的定位装置由相互啮合的定位齿盘构成，定位齿盘的一侧与 主轴箱体的端部固定，另一侧与对应的主轴头体的端部固定。
所述的主轴头拉紧装置由主轴头拉紧油缸、碟型弹簧、可啮合的 齿轮、轴套和拉紧盘构成，可啮合齿轮的外齿设置在靠近主传动轴的 从动传动轴端部，拉紧盘套置在可啮合齿轮外，碟型弹簧套置在拉紧 盘外，轴套套置在拉紧盘以下的从动传动轴上，轴套的上端与拉紧盘 连固，轴套的下端与主轴头体连固，主轴头拉紧油缸与轴套外的主轴
箱体固定。
所述传动轴的主传动轴上端部连接位置编码器。
本实用新型将主电机45。斜置，通过同步齿型带带动主轴或主轴 头运动，立卧转换时，主轴先在转换位置定向，主轴头拉紧油缸松开 定位齿盘脱开，同时内外齿轮啮合，使主电机与主轴头连接，主电机 带动主轴头旋转180°到另一工作位，到位信号由编码器检测，自动 换刀可在立式位置实现，将主电机斜置式立卧转换头后，大大简化了 传动结构，使主轴头的小型化得以实现，也大大降低了生产成本，本 实用新型可以和相关设备配套，解决国内小型零件的高效、高精度加 工难题。
图1为本实用新型主轴头为立式时的结构示意图2为本实用新型主轴头为卧式时的结构示意图中，l主轴，2螺旋伞齿轮，3定位齿盘，4主轴拉紧油缸，5 松刀油缸，6齿轮，7碟型弹簧，8同步带，9位置编码器，10主电机， ll主传动轴，12从动传动轴，13同步带轮，14上轴承座，15轴套， 16主轴箱体，17主轴头体，18螺旋伞齿轮，19拉紧盘。
具体实施方式
结合附图和实施例进一步说明本实用新型，如图1、图2所示， 本实用新型包括主电机10、传动组件^1主轴头；主电机10呈45。倾 斜状固定在传动组件的主轴箱体16上，主电机10的输出经同步带8 驱动传动组件中的主传动轴11;传动组件由主轴箱体16、主轴箱体 16内的传动轴、定位装置和主轴头拉紧装置构成；主轴头中的主轴1 上套固螺旋伞齿轮18，主轴1上的螺旋伞齿轮18与传动组件中传动 轴一端连固的螺旋伞齿轮2啮合。
传动轴的两端置于主轴箱体16内的上轴承座14和轴套15中，传动轴由主传动轴11和经花键连接的从动传动轴12组成，主电机10 经同步带8传动固定在主传动轴11上的同步带轮13，与主轴1上螺 旋伞齿轮18啮合的传动组件中的螺旋伞齿轮2固定在从动传动轴12 的端部。
定位装置由相互啮合的定位齿盘3构成，定位齿盘3的一侧与主 轴箱体16的端部固定，另一侧与对应的主轴头体17的端部固定。
主轴头拉紧装置由主轴头拉紧油缸4、碟型弹簧7、可啮合齿轮6、 轴套15和拉紧盘19构成，可啮合齿轮6的外齿设置在靠近主传动轴 11的从动传动轴12端部，拉紧盘19套置在可啮合齿轮6外，碟型弹 簧7套置在拉紧盘19夕卜，轴套15套置在拉紧盘19以下的从动传动轴 12上，轴套15的上端与拉紧盘19连固，轴套15的下端与主轴头体 17连固，主轴头拉紧油缸4与轴套15外的主轴箱体16固定。
如图1、图2所示，在主轴头立卧状态下加工零件时，均为主电 机10通过同步带8、同步带轮13、主传动轴11、从动传动轴12、螺 旋伞齿轮2和螺旋伞齿轮18带动主轴1旋转，此时内外齿轮6脱开， 主轴拉紧油缸4拉紧，定位齿盘3闭合。
在主轴头立卧转换时，主轴先在转换位置定向，系统在检测到信 号后，主轴头拉紧油缸4通过油压使定位齿盘3脱开，同时内外齿轮 6啮合，使主电机10通过同步带8、同步带轮13、主传动轴l、内外 齿轮6、拉紧盘19、轴套15与主轴头体17连接，当检测到主轴头拉 紧油缸4松开到位后，主电机10带动主轴组件旋转180。到另一工作 位，到位信号由编码器9检测，然后主轴头拉紧油缸4拉紧，使内外 齿轮6脱开，定位齿盘3啮合，主轴头定位到设定的位置，进入零件 加工状态。
权利要求1、一种立卧式加工中心中的主轴箱系统，包括主电机，由主轴头体、主轴头体内的主轴、拉杆、碟簧和松刀油缸的主轴头，其特征是所述系统还包括由主轴箱体、主轴箱体内的传动轴、定位装置和主轴头拉紧装置构成的传动组件；主电机倾斜状固定在传动组件的主轴箱体上，主电机的输出经同步带驱动传动组件中的传动轴；所述主轴头中的主轴上套固螺旋伞齿轮，主轴上的螺旋伞齿轮与传动组件中传动轴一端连固的螺旋伞齿轮啮合。
2、 根据权利要求1所述的立卧式加工中心中的主轴箱系统，其 特征是所述的主电机相对水平向呈45°斜置固定在主轴箱体上。
3、 根据权利要求1所述的立卧式加工中心中的主轴箱系统，其 特征是所述的传动轴的两端置于主轴箱体内相应处的轴承座和轴套 中，传动轴由主传动轴和经花键连接的从动传动轴组成，主电机经同 步带传动固定在主传动轴上的同步带轮，与主轴上螺旋伞齿轮啮合的 传动组件中的螺旋伞齿轮固定在从动传动轴的端部。
4、 根据权利要求1所述的立卧式加工中心中的主轴箱系统，其 特征是所述的定位装置由相互啮合的定位齿盘构成，定位齿盘的一侧 与主轴箱体的端部固定，另一侧与对应的主轴头体的端部固定。
5、 根据权利要求1所述的立卧式加工中心中的主轴箱系统，其 特征是所述的主轴头拉紧装置由主轴头拉紧油缸、碟型弹簧、可啮合 内外齿轮、轴套和拉紧盘构成，可啮合内外齿轮的外齿设置在靠近主 传动轴的从动传动轴端部，拉紧盘套置在可啮合齿轮外，碟型弹簧套 置在拉紧盘外，轴套套置在拉紧盘以下的从动传动轴上，轴套的上端 与拉紧盘连固，轴套的下端与主轴头体连固，主轴头拉紧油缸与轴套 外的主轴箱体固定。
6、根据权利要求1或3所述的立卧式加工中心中的主轴箱系统， 其特征是所述传动轴的主传动轴上端部连接位置编码器。
专利摘要本实用新型涉及一种立卧式加工中心中的主轴箱系统，属于加工中心技术领域，本实用新型包括主轴头，主轴箱体、主轴箱体内的传动轴、定位装置和主轴头拉紧装置构成的传动组件，本实用新型将主电机45°斜置，通过同步齿型带带动主轴或主轴头运动，立卧转换时，主轴先在转换位置定向，主轴头拉紧油缸松开定位齿盘脱开，同时内外齿轮啮合，使主电机与主轴头连接，主电机带动主轴头旋转180°到另一工作位，到位信号由编码器检测，自动换刀可在立式位置实现，将主电机斜置式立卧转换头后，大大简化了传动结构，使主轴头的小型化得以实现，也大大降低了生产成本，本实用新型可以和相关设备配套，解决国内小型零件的高效、高精度加工难题。
文档编号B23B19/00GK201070677SQ200720041218
公开日2008年6月11日 申请日期2007年8月1日 优先权日2007年8月1日
发明者夏春铭, 张力辉, 张海滨, 张海见, 王树凤 申请人:扬州力创机床有限公司