一种应用于卧式加工中心的双主轴系统的制作方法_2

文档序号:8657783阅读:来源:国知局
,减速器200通过齿轮系驱动第二主轴1100工作,第二主轴1100驱动钻铣头1900工作。
[0049]整个齿轮系包括第一齿轮Z1、第二齿轮Z2、第三齿轮Z3、第四齿轮Z4、第五齿轮Z5、第六齿轮Z6、第七齿轮Z7、第八齿轮Z8、第九齿轮Z9、第十齿轮Z10、第^^一齿轮Z11。
[0050]在减速器200的输出轴上键设有第一齿轮Zl,第一齿轮Zl为锥齿轮。
[0051]该双主轴系统还包括一根第一花键轴300,在第一花键轴300上啮合有第二齿轮Z2,第二齿轮Z2与第一齿轮Zl相啮合,第二齿轮Z2为锥齿轮。
[0052]在第一花键轴300上通过滚动轴承600轴设有一第三齿轮Z3,第三齿轮Z3具有外齿轮和内齿轮,第三齿轮Z3的外齿轮为锥齿轮。第三齿轮Z3的内齿轮为直齿轮。
[0053]在第一花键轴300上还套设有一拨叉400,该拨叉400依靠一拨叉驱动机构例如拨叉驱动油缸410 (参见图2至图9)驱动,在拨叉400上固定有第四齿轮Z4,第四齿轮Z4为直齿轮,第三齿轮Z3的内齿轮的齿数与第四齿轮TA的齿数相等。
[0054]该双主轴系统还包括一根第一主轴500,该第一主轴500兼作平旋盘700的主轴。第一主轴500为套轴结构,在第一主轴500的内轴510上键设有第五齿轮Z5,第五齿轮Z5为直齿轮。在第一主轴500的外轴520上通过滚动轴承800安装有第六齿轮Z6,第六齿轮Z6为锥齿轮。
[0055]该双主轴系统还包括一根第二花键轴900,在第二花键轴900上啮合有第七齿轮Z7和第八齿轮Z8。第七齿轮Z7为锥齿轮与第六齿轮Z6相啮合。第八齿轮Z8为直齿轮。
[0056]该双主轴系统还包括一根第三花键轴1000,在第三花键轴800上啮合有第九齿轮Z9,第九齿轮Z9驱动第三花键轴1000转动。第九齿轮Z9为锥齿轮与第八齿轮Z8相啮入口 ο
[0057]该双主轴系统还包括一个在移动过程中可与第三花键轴1000啮合和脱啮的第十齿轮ZlO和一根第二主轴1100,在第二主轴1100上键设有一驱动第二主轴1100回转的第i^一齿轮Z11。第^^一齿轮ZII为锥齿轮与第十齿轮Z1相啮合。
[0058]该双主轴系统还包括一驱动平旋盘700工作的行星齿轮减速器1800和一伺服电机1700,第一主轴500的内轴510的输入端连接行星齿轮减速器1800的输出端,行星齿轮减速器1800的输入轴与伺服电机1700连接,行星齿轮减速器1800的壳体通过挂轮组与第一主轴500的外轴520连接,第一编码器为外置式编码器1200,由所挂轮组驱动。
[0059]该挂轮组包括啮合在第一主轴500的外轴520上的主动齿轮Z12和与主动齿轮Z12啮合的挂轮Z13,主动齿轮Z12为直齿轮。该挂轮组包括挂轮轴1400和挂轮Z14,挂轮Z13和Z14固定在挂轮轴1400上同步回转,挂轮Z13和Z14均为直齿轮。外置式编码器1200与挂轮轴1400连接;在行星齿轮减速器1800的壳体上固定有一从动齿轮Z15,从动齿轮Z15为直齿轮与挂轮Z14啮合。这样第一主轴500的传动数据通过行星齿轮减速器1800、从动齿轮Z15、主动齿轮Z12、挂轮轴1400、挂轮Z13和Z14传递至外置式编码器1200。
[0060]平旋盘700、第一主轴500、行星齿轮减速器1800、伺服电机1700、主动齿轮Z12、从动齿轮Z13以及挂轮Z13和Z14的工作原理可以参见本申请人申请的CN202428244U“行星式数控平旋盘”实用新型专利。
[0061]另外在第二主轴1100的尾部安装有一第二编码器,第二编码器为外置式编码器1300,第二主轴1100的传动数据直接传递给外置式编码器1300。采用这样的安装方式,可以不使用中空式编码器,降低了成本。
[0062]外置式编码器1200、1300和主轴电机100自带的编码器与卧式加工中心的数控系统一起实现对第一主轴500和第二主轴1100的闭环控制,使得在换挡时,第一主轴500和第二主轴1100不摆动且可以精确定位。
[0063]为了进一步节约空间,本实用新型设计上力求使第一主轴500和第二主轴1100的中心距最近,并且在第一主轴500用于加工时,第二主轴1100回缩至齿轮箱内,而当第二主轴1100用于加工时,第一主轴500回缩至齿轮箱内。为此本实用新型采用了如下的技术方案:将第二主轴1100、第十齿轮Z10、第^^一齿轮Zll通过一进刀和退刀伸缩机构驱动进行伸缩。该进刀和退刀伸缩机构包括一圆形滑枕1500和驱动圆形滑枕1500运动的滑枕驱动机构1600,第二主轴1100、第十齿轮Z10、第^^一齿轮Zll设置在圆形滑枕1500上。滑枕驱动机构1600可以为多种形式,例如滚珠丝杆机构、液压机构、链轮机构等,本实用新型采用液压油缸。
[0064]为了实现对钻铣头1900的冷却,在第二主轴1100的中部连接有一旋转接头(图中未示出),旋转接头连接卧式加工中心的冷却液喷出装置,冷却液喷出装置所喷出的冷却液通过第二主轴1100的中心喷至钻铣头1900上对钻洗头及工件进行冷却。
[0065]钻铣头1900的换刀采用卧式加工中心常规换刀机构进行自动换刀,在此不再做赘述。而平旋盘700的换刀采用本申请人申请的实用新型名称为“一种刀具液压机械夹紧头及自动液压换刀装置”,专利号为ZL201320385163.7,在此不再赘述。另外在平旋盘700还配置有液压自动拉刀机构。
[0066]本实用新型的工作原理如下:
[0067]参见图2,启动拨叉驱动油缸410,拨叉驱动油缸410驱动拨叉400动作,拨叉400使第四齿轮Z4与第五齿轮Z5相啮合,结合参见图1,此时主轴电机100的动力通过减速器200、第一齿轮Z1、第二齿轮Z2、第一花键轴300、第四齿轮Z4、第五齿轮Z5传递至第一主轴500的内轴510,第一主轴500的内轴510以及伺服电机1700、行星齿轮减速器1800驱动平旋盘600工作。图2中Xl表示平旋盘700运转时确认信号,X2表示平旋盘700准停、锁紧确认信号以及第一主轴500准备运转时确认信号。X3为平旋盘700准备换刀,自动液压换刀装置中的对接接头移动油缸710进出油电磁阀工作确认信号。X4为平旋盘700换刀完毕,平旋盘700运转确认信号。
[0068]参见图3,在图2所示的状态下,平旋盘700准停后,自动液压换刀装置中的对接接头720对接刀具液压机械夹紧头,准备液压刀座换刀状态。图3中Xl表示平旋盘700运转时确认信号,X2表示平旋盘700准停、锁紧确认信号以及第一主轴500准备运转时确认信号。X3为平旋盘700准备换刀,自动液压换刀装置中的对接接头移动油缸710进出油电磁阀工作确认信号。X4为平旋盘700换刀完毕,平旋盘700运转确认信号。
[0069]参见图4,在图2所示的状态下,平旋盘700准停后,自动液压换刀装置中的对接接头720与刀具液压机械夹紧头脱开,平旋盘700可以使用。图4中Xl表示平旋盘700运转时确认信号,X2表示平旋盘700准停、锁紧确认信号以及第一主轴500准备运转时确认信号。X3为平旋盘700准备换刀,自动液压换刀装置中的对接接头移动油缸710进出油电磁阀工作确认信号。X4为平旋盘700换刀完毕,平旋盘700运转确认信号。
[0070]参见图5,平旋盘700准停后,主轴电机100停动(参见图1),启动拨叉驱动油缸410,拨叉驱动油缸410驱动拨叉400动作,拨叉400使第四齿轮Z4与第五齿轮Z5脱离啮合。图5中Xl表示平旋盘700运转时确认信号,X2表示平旋盘700准停、锁紧确认信号以及第一主轴500准备运转时确认信号。X3为平旋盘700准备换刀,自动液压换刀装置中的对接接头移动油缸710进出油电磁阀工作确认信号。X4为平旋盘700换刀完毕,平旋盘700运转确认信号。
[0071]参见图6,平旋盘700准停后,主轴电机100停动(参见图1),启动拨叉驱动油缸410,拨叉驱动油缸410驱动拨叉400动作,拨叉400使第四齿轮Z4与第三齿轮Z3的内齿轮相啮合被互锁。图6中Xl表示平旋盘700运转时确认信号,X2表示平旋盘700准停、锁紧确认信号以及第一主轴500准备运转时确认信号。X3为平旋盘700准备换刀,自动液压换刀装置中的对接接头移动油缸710进出油电磁阀工作确认信号。X4为平旋盘700换刀完毕,平旋盘700运转确认信号。
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