体芯轴88以及摆动体轴承91与所述本体81活动连接。
[0029]所述伞齿轮机构包括两块相互啮合的螺旋式的第一伞齿轮83和第二伞齿轮84，以提高传动的平稳性。所述直齿轮机构包括两片直齿轮85，且相互之间用弹簧错开，利用错齿轮的原理消除齿轮侧隙，减少制造、安装和磨损引起的误差，制造成本低，便于推广应用。所述扇形齿的弧度为110°，与双片直齿轮相啮合，下端联接电极;通过伺服电机的控制，使电极可以倾斜某一角度。
[0030]该摆动机构在工作时，将该机构本体的上端与机床主轴相联接，下端与电极相联接。将伺服电机与数控系统相联接，通过数控程序控制电极的倾斜角度。
[0031]如图4所示的蜗轮蜗杆结构示意图。本机床中蜗轮副的啮合侧隙无论是对分度、定位精度，还是传动精度的影响最大，因此消除蜗轮副的侧隙就成为数控回转工作台的关键问题。
[0032]本机床中的蜗杆12采用双螺距渐厚蜗杆，以便调整啮合侧隙到最小限度。双螺距渐厚蜗杆齿的左、右两侧面具有不同的齿距(导程)；而同一侧面的齿距(导程)则是相等的。
[0033]由于蜗杆齿左、右两侧面具有不同的齿距，即左、右两侧面具有不同的模数m(m=t/η)。此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。在使用时，通过调整垫片16使蜗杆轴向移动，直至调整到蜗轮蜗杆的啮合间隙为零，来消除蜗杆与蜗轮的齿侧隙。
[0034]从图5中可知，蜗杆左侧的齿矩为t左，右侧的齿距为t右，中间齿距为t中。当t右〉t左时，相邻两齿齿厚:Al=t左-BI，A2=t右-BI，相邻两齿厚的差值Δ s=B2_Bl=t右_t左。任意两相邻齿厚之差(沿同一轴向截面上)都是A右-t左，这样的蜗杆从左到右齿厚逐渐增厚，当蜗杆向左移动时，啮合侧隙将会逐渐减小。
[0035]考虑到机床性能要求的精密性以及加工的准确性。因此要求设计一闭环数控回转台，其回转角度，回转速度要有反馈信号，所以选用FAGRO公司的两个ENC0DERH-90型旋转编码器分别安装在旋转轴5和主轴7的末端，这样即使在传动过程中有误差或间隙也可在反馈后得到数控系统的补偿。
[0036]本机床的关键技术主要有以下几点:
I)无间隙蜗杆传动
本机床中蜗轮副的啮合侧隙无论是对分度、定位精度，还是传动精度的影响最大，因此消除蜗轮副的侧隙就成为数控回转工作台的关键问题。
[0037]2)A/B旋转轴的锁紧
机床旋转轴和旋转盘是该机床的关键功能部件，不但要为加工提供第四轴和第五轴的任意角度的回转进给运动，而且而且要具备定位夹紧功能。本产品使用夹紧套环抱式定位夹紧机构，其夹紧机构的设计以及机构和液压系统、电气系统的互相协调是需解决的关键技术。
[0038]I)创新机床结构
该机床首次提出滑枕式电火花机床结构，工作台静止，和新设计的A/B轴回转结构配合组成新型五轴机床，为国内首创。
[0039]2)创新的A/B回转机构
根据电火花机床加工工艺特点，选择用工作台上的A/C回转工作台，需要解决浸液式电机，这是难以做到的。现发明一种A/B轴回转机构，安装与机床滑枕上，提高了机床的可靠性。
[0040]本机床的技术参数如下:
工作台面积700*400 mm
X/Y/Z三向行程450*350*200 mm
主轴前后旋转角度(A)±90°
主轴左右旋转角度(B)±110°
工作台到电极头平面最大距离 520 mm 最大电极重量80Kg
最大工件重量100Kg
数控系统夕特
编程最小设定单位0.001mm 快速移动速度(X/Y/Z)10/10/8m/min
主轴前后旋转速度(A)8m/min
主轴左右旋转速度(B)8m/min
(X/Y/Z)直线定位精度0.005mm
(A/B)回转角度误差10〃
最大加工效率2 400mm3/min
Z最佳粗糙度< Ra0.6mm
本发明的五轴数控电火花机床的过程化与产业化将全面提高我国民用复合模具零件的生产水平，提高零件的复杂化程度，提高模具零件的性能，促进企业技术进步、产品升级换代、实现国民工业发展的全面振兴，创造巨大的社会效益。
[0041]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:包括机床底座(I)，滑枕(3)，旋转体(4)，旋转轴(5)，主轴(7)，摆动机构，以及工作台(10)，所述机床底座(I)上设有滑动轨道(2)，所述滑动轨道(2)上活动设有滑枕(3)，所述滑枕(3)的一端部连接有旋转体(4 )，所述旋转体(4)通过回转机构、旋转轴(5 )连接有主轴(7 )，所述主轴(7 )下端连接有电极(8)，所述电极(8)下方设有工作台(10);所述回转机构包括蜗轮(11)，蜗杆(12)，夹紧套(15)，箱体(6)以及压板(17)，所述箱体(6)上设有进油口(13)、泄油口(14)，所述夹紧套(15)环向设置在所述旋转轴(5)上，所述压板设置在所述箱体(6)的端部;所述摆动机构包括对称设置的本体(81)，伺服电机(82)，伞齿轮机构，直齿轮机构，摆动体(89)以及电极(8)，所述伺服电机(82)安装于所述本体(81)的内腔，所述伺服电机(82)下部连接有伞齿轮机构，所述伞齿轮机构下方设有直齿轮机构，所述直齿轮机构下方设有摆动体(89)，所述摆动体(89)上方设有扇形齿，所述摆动体(89)下方连接有电极(8)，所述扇形齿与所述直齿轮机构相互啮合;所述直齿轮机构通过直齿轮芯轴(87)以及直齿轮轴承(86)与所述本体(81)活动连接，所述摆动体(89 )通过摆动体芯轴(88 )以及摆动体轴承(91)与所述本体(81)活动连接。2.根据权利要求1所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述蜗杆(12)采用双螺距渐厚蜗杆。3.根据权利要求1或2所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述蜗杆(12)蜗杆齿的左、右两侧面具有不同的齿距，而同一侧面的齿距则是相等的。4.根据权利要求1或2所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述蜗杆(12)的端部还设有调整垫片(16)。5.根据权利要求1所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述旋转轴(5)和主轴(7)的端部还设有ENC0DERH-90型旋转编码器。6.根据权利要求1所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述伞齿轮机构包括两只相互啮合的螺旋式的第一伞齿轮(83)和第二伞齿轮(84)。7.根据权利要求1所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述直齿轮机构包括两片直齿轮(85)，且相互之间用弹簧错开。8.根据权利要求1所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其特征在于:所述扇形齿的弧度为110°。
【专利摘要】本发明公开了一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，包括机床底座，滑枕，旋转体，旋转轴，主轴，摆动机构以及工作台，所述机床底座上设有滑动轨道，所述滑动轨道上活动设有滑枕，所述滑枕的一端部连接有旋转体，所述旋转体通过回转机构、旋转轴活动连接有主轴，所述主轴下端连接有摆动机构，所述摆动机构下方设有工作台。本发明所述的一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床，其结构设计合理，通过采用附加A/B轴的方式构成五轴数控电火成型机床结构，加工精确度高、控制方便且工艺更加集中，可有效减少装夹次数，可为复合、复杂型面的模具加工提高精度以及效率，具有重要的发展前景。
【IPC分类】B23H1/00, B23H11/00
【公开号】CN105643036
【申请号】
【发明人】丁锦宏
【申请人】江苏工程职业技术学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月8日