一种五轴旋转单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机床转台工具技术领域，特别涉及一种新型的五轴旋转单元。
【背景技术】
[0002]随着航空航天、汽车、模具、电子产品以及医疗器械等领域的发展，其产品形态日趋多样化，复杂化，且表面质量要求也越来越高，从而对数控机床的加工能力提出了更高的要求，不但要求其能够实现复杂型面的加工，而且要保证加工过程的高速、高效、高精度。为实现复杂型面的加工，常常需要在X轴、Y轴、Z轴直线运动的基础上增加第四轴或第五轴的旋转单元以增加机床主轴的运动自由度，传统的五轴旋转单元通常是利用联轴器联接电机旋转输出轴与减速机，并增加检测控制单元等多个附件的方式实现对旋转单元的控制，这种结构体积大、传动路线长、结构复杂、精度难于保证，因此很难在有限的加工区域内实现第五轴高速高精度的运转。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种体积小、传动高效且结构简单的五轴旋转单元，能够在有限的工作区域内实现高效、高速、高精度的加工。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种五轴旋转单元，由安装于第四轴输出端的联接体、上部基座、集成减速单元、工作台、工作台转接板、中心轴以及底部护罩组成，上部基座安装于联接体上;集成减速单元安装于上部基座的中心位置;工作台通过工作台转接板安装于集成减速单元的输出端；中心轴位于工作台转接板的中心孔内，并在其前后两端设置有支承轴承;集成减速单元包括谐波减速器、定子线圈和编码器，其中，谐波减速器与工作台转接板相联接，谐波减速器的下部转轴处集成有定子线圈，编码器位于定子线圈的下方;所述底部护罩安装于联接体下方。
[0005]上述一种五轴旋转单元，所述中心轴为中空轴。
[0006]上述一种五轴旋转单元，所述中心轴内设置有气路通道。
[0007]上述一种五轴旋转单元，所述上部基座与集成减速单元之间，上部基座与联接体之间，工作台转接板与集成减速单元之间以及底部护罩与联接体之间均设置有密封防护装置。
[0008]上述一种五轴旋转单元，在所述上部基座的外部设置有防护外壳。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:本实用新型采用谐波减速器与电机一体化的结构设计，从电机输出轴到旋转工作台实现了零传递，零损耗，大大减小了旋转单元的体积，简化了旋转单元的内部结构，减少了中间传动环节的误差累积以及能量损耗，从而大幅提高了传动控制精度。另外，本实用新型中心轴的中空设计，可实现管线的内部排布，增强外部美观度;而气路通道则可实现在轴心部运行压缩气体，满足工作台旋转运动时对气路的要求，从而使得对旋转单元的气路控制更加简化。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型中心轴的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0013]如图1所示，本实用新型的一种五轴旋转单元，由联接体1、上部基座2、集成减速单元3、工作台4、工作台转接板5、中心轴6、底部护罩7以及防护外壳8组成。联接体I安装于机床第四轴的输出轴上;上部基座2安装于联接体I上，并在二者联接处设置有密封防水装置；集成减速单元3安装于上部基座2的中心位置，为防止切削液、碎肩等杂物进入集成减速单元3，在集成减速单元3与上部基座2的中间位置设置有骨架油封9;工作台4通过工作台转接板5安装于集成减速单元3的输出端；中心轴6位于工作台转接板5的中心孔内，其前后两端设置有支承轴承10;底部护罩7安装于联接体I下方;防护外壳8设置在上部基座2的外部。集成减速单元3包括谐波减速器31、定子线圈32和编码器33，其中，谐波减速器31与工作台转接板5相联接，谐波减速器31的下部转轴处集成有定子线圈32，编码器33位于定子线圈32的下方。
[0014]结合图1和图2所示，中心轴6的内部设置有气路通道61，为避免气路混通、漏气等现象，各通道之间还安装有密封元件。同时，中心轴6的上部设置有环形槽62，气体从气路通道61流出后，可沿环形槽62流动，进而进入工作台转接板5以及工作台4相对应的气路通道中，从而满足各种加工要求。
[0015]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种五轴旋转单元，其特征在于，由安装于第四轴输出端的联接体、上部基座、集成减速单元、工作台、工作台转接板、中心轴以及底部护罩组成，上部基座安装于联接体上;集成减速单元安装于上部基座的中心位置;工作台通过工作台转接板安装于集成减速单元的输出端；中心轴位于工作台转接板的中心孔内，并在其前后两端设置有支承轴承;集成减速单元包括谐波减速器、定子线圈和编码器，其中，谐波减速器与工作台转接板相联接，谐波减速器的下部转轴处集成有定子线圈，编码器位于定子线圈的下方;所述底部护罩安装于联接体下方。2.根据权利要求1所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述中心轴为中空轴。3.根据权利要求1或2所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述中心轴内设置有气路通道。4.根据权利要求1或2所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座与集成减速单元之间，上部基座与联接体之间，工作台转接板与集成减速单元之间以及底部护罩与联接体之间均设置有密封防护装置。5.根据权利要求3所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座与集成减速单元之间，上部基座与联接体之间，工作台转接板与集成减速单元之间以及底部护罩与联接体之间均设置有密封防护装置。6.根据权利要求1或2所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座的外部设置有防护外壳。7.根据权利要求3所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座的外部设置有防护外壳。8.根据权利要求4所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座的外部设置有防护外壳。9.根据权利要求5所述的一种五轴旋转单元，其特征在于，所述上部基座的外部设置有防护外壳。
【专利摘要】一种五轴旋转单元，由联接体、上部基座、集成减速单元、工作台、工作台转接板、中心轴以及底部护罩组成，上部基座安装于联接体上；集成减速单元安装于上部基座的中心位置；工作台通过工作台转接板安装于集成减速单元的输出端；中心轴位于工作台转接板的中心孔内，并在其前后两端设置有支承轴承；所述底部护罩安装于联接体下方；集成减速单元包括谐波减速器、定子线圈和编码器，其中，谐波减速器与工作台转接板相联接，谐波减速器的下部转轴处集成有定子线圈，编码器位于定子线圈的下方。本实用新型采用谐波减速器与电机一体化的结构设计，简化了旋转单元的内部结构，减少了中间传动环节的误差累积以及能量损耗，体积小，传动控制精度高。
【IPC分类】B23Q5/10
【公开号】CN205218639
【申请号】CN201520948988
【发明人】邓宇, 付江寒, 魏志军
【申请人】北京精雕科技集团有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月25日