专利名称：一种五轴加工机主轴头传动结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种五轴加工机主轴头传动结构，尤其是涉及一种可进行复杂形状的切削加工，能避免切削时产生刀具死角的主轴传动结构。
五轴加工机主要应用于曲面外形加工，如航天零件及模具等的生产，其中航天零件的特点是外形复杂，而模具则是考虑加工效率，五轴加工机可在一台机器上完成工件全部加工，能提高加工质量，提高加工效率，降低人力工作。常用五轴加工机虽有卧式工具机搭配回转工作台，但其加工工件体积及重量受限，无法加工大型工件，而主轴马达及管路外挂设计的主轴头，其旋转角度受拘束，及主轴头体积庞大等缺点。
本实用新型之主要目的在于，提供一种五轴加工机主轴头传动结构，其以三轴并存、同动的机构设计，改进常用的五轴加工机采用回转工作台加工，无法加工大型工件的缺点。
本实用新型之又一目的在于，提供一种五轴加工机主轴头传动结构，其以三轴并存、同动的机构设计，改进常用的五轴加工机主轴头管路外挂，旋转角度受拘束的缺点。
本实用新型之另一目的在于，可提供一种五轴加工机主轴头传动结构，其以三轴并存、同动的机构设计，改进常用的五轴加工机主轴头马达外挂，主轴头体积庞大的缺点。
一种五轴加工机主轴头传动结构，其特征在于，包括有一主轴头一分度头，其设于主轴头下方；
一主轴传动装置，其包含一第一马达，该第一马达固定于主轴头上方，该第一马达以一皮带轮组及一变速齿轮装置与一主轴传动杆连接，该主轴传动杆于底侧处以适当之齿轮组驱动主轴下方的中心轴，带动刀具进行旋转切削；一B轴传动装置，其包含一第二马达，该第二马达固定主轴头上方，第二马达以一皮带轮组连接包覆于主轴传动杆外部之B轴传动杆，B轴传动杆下方以一齿轮组连接一位于分度头下侧的蜗轮蜗杆组，可传动齿轮组连动蜗轮蜗杆组，带动一B轴活动装置作上、下之摆动；以及一C轴传动装置，其包含一第三马达，该第三马达固定于主轴头上方，第三马达以一皮带轮组连接一旋转轴，该旋转轴连接适当的齿轮组，其下方锁固一C轴传动杆，该C轴传动杆套设于B轴传动杆之外侧，C轴传动杆并与分度头锁合，可传动分度头作360°旋转。
以下结合
本实用新型的较佳实施例，以便更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，然而所作的说明并非用来限制本实用新型的保护范围。其中图1A是本实用新型上段的前视剖面示意图。
图1B是本实用新型中段的前视剖面示意图。
图1C是本实用新型下段的前视剖面示意图。
图2是本实用新型的俯视示意图。
图3是本实用新型B轴传动装置部分的剖面示意图。
图4是本实用新型C轴传动装置部分的剖面示意图。
图5是本实用新型B轴活动装置27带动切削刀具作上、下摆动的示意图。
如图1至图5所示，本实用新型所提供的一种五轴加工主轴头传动结构，其包括有一主轴传动装置1、一B轴传动装置2、一C轴传动装置3、一分度头4及一主轴头5组成，其中主轴传动机构1包括一第一马达10，该第一马达10适当固定于主轴头5上方，第一马达10连接一皮带轮组11，该皮带轮组11再连接一变速齿轮组12，该变速齿轮组12具有一第一齿轮121及一第二齿轮122，主轴传动机构1另包含有一气缸13，该气缸13适当固定于主轴头5上方，气缸13并连接一移动齿轮组14，该移动齿轮组14具有一第三齿轮141及一第四齿轮142，可通过气缸13驱动移动齿轮组14作一上、下移动，以使第三齿轮141及第四齿轮142选择性的与第一齿轮121及第二齿轮122啮合，形成二段式变速齿轮装置，该移动齿轮组14与一主轴传动杆101连接，可通过移动齿轮组14连动主轴传动杆101旋转，该主轴传动杆101与底侧处连接一螺线斜齿轮组15，该斜齿轮组15并连接一传动轴16，可籍主轴传动杆101的旋转连动斜齿轮组15及传动轴16水平传动至分度头4侧缘，该传动轴16并连接一正齿轮组17垂直传动一连动轴18连动一斜齿轮组19，该斜齿轮组19与一中心轴102连结，可经斜齿轮组19驱动主轴下方之中心轴102，以带动刀具进行旋转切削。另设有一气缸103，该气缸103适当固定于主轴头5上方，气缸103连结有一打刀杆(打刀装置)104，可籍气缸103连动打刀杆104进行换刀，且于主轴传动杆101中心设有吹气孔(吹气装置)105，吹气孔105连接高压气体向下吹气，以便换刀时可吹掉杂质，保持刀具界面干净。
B轴传动装置2包括一第二马达20，该第二马达20适当地固定于主轴头5上方，第二马达20连接一皮带轮组21，该皮带轮组21再连结一包覆于主轴传动杆101外部之B轴传动杆22，第二马达20可以皮带轮组21传动B轴传动杆22，主轴传动杆101与B轴传动杆22之间并以轴承23区隔开且不影响主轴传动杆101的旋转，且于B轴传动杆22下方以一齿轮组24连结一位于分度头4下侧之蜗轮蜗杆组25，如图5所示，在B轴传动杆22下端以双向轴承26支撑B轴活动装置27，以使B轴传动杆22传动时，可传动齿轮组24连动蜗杆蜗轮组25，B轴活动装置27固定连接于蜗轮，而底侧分度头固定连接于活动装置27；使蜗轮蜗杆组25带动主轴头5下方之B轴活动装置27进而使切削刀具产生上，、下各115°之摆动。
C轴传动装置3包括一第三马达30，该第三马达30系适当固定于主轴头5上方，第三马达30连结一皮带轮组31，该皮带轮组31连结旋转轴32，第三马达30可以皮带轮组31传动旋转轴32，该旋转轴32并连结一斜齿轮组33以变换传动方向，该斜齿轮组33再连结一蜗轮蜗杆组34，以使旋转轴32转动时，可传动蜗轮蜗杆组34下方锁固之C轴传动杆35同时连动，且该C轴传动杆35套设于B轴传动杆22之外侧，亦不影响B轴传动杆22之旋转，并于C轴传动杆35与分度头4锁合连结，以使该C轴传动装置3可传动分度头4作360°旋转。
本实用新型通过B轴传动装置2及C轴传动装置3分别可传动分度头4作上、下各115°摆动与360°连续旋转，使主轴可进行复杂形状的切削加工，能避免切削时刀具死角的产生，且该传动装置1、2、3可分别设有刹车系统(图略)，可使B轴及C轴固定于某一特定角度进行切削，亦可防止主轴进行重切削时，B轴摆动及C轴转动而影响切削精度。
如上所述，依据本实用新型之综合加工机主轴传动结构，至少具有以下优点1、本实用新型为主轴、B轴、C轴等三轴同设于轴头内，此为三轴同动的机构设计，搭配龙门机台的两组直线进给轴，可成五轴加工机，以进行复杂形状工件的切削加工，例如飞机翼等不规则形加工，并可避免切削死角发生。
2、本实用新型三轴之驱动马达10、20、30设于主轴头5上方，主轴头5旋转角度不受拘束，主轴头5外形简洁，体积较小。
3、本实用新型主轴可由上方之二段式变速齿轮组12控制转速，并传动至底侧的切削工具进行旋转加工，主轴中心设有打刀及吹气装置，能自动交换刀具，且交换刀具时可将杂质吹掉，保持刀具界面干净。
4、本实用新型B轴传动装置2经由主轴头5上方之驱动马达20传动而下，籍由一蜗轮蜗杆组25传动底侧的B轴可呈上、下各115°的摆动，配合主轴进行旋转切削。
5、本实用新型C轴传动装置3经由主轴头5上方之驱动马达30传动而下，籍由一蜗轮蜗杆组34传动底侧之C轴可呈360°连续旋转，配合主轴进行旋转切削。
6、本实用新型具有全方位之加工功能，方便不规则面加工，可缩短须多次定位加工的捆扰，同时具有加工的连贯性，可增加加工精度，提高加工效率，降低人力工作。
综上所述，本实用新型可以改善常用加工机之加工工件体积及重量受限，无法加工大型工件，以及主轴马达及管路外挂设计之主轴头，有旋转角度受拘束，主轴头体积庞大等缺点。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非因此拘限本实用新型的保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所为之等效结构变化，均应包含于本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种五轴加工机主轴头传动结构，其特征在于，包括有一主轴头一分度头，其设于主轴头下方；一主轴传动装置，其包含一第一马达，该第一马达固定于主轴头上方，该第一马达以一皮带轮组及一变速齿轮装置与一主轴传动杆连接，该主轴传动杆于底侧处以适当之齿轮组驱动主轴下方的中心轴，带动刀具进行旋转切削；一B轴传动装置，其包含一第二马达，该第二马达固定于主轴头上方，第二马达以一皮带轮组连接包覆于主轴传动杆外部之B轴传动杆，B轴传动杆下方以一齿轮组连接一位于分度头下侧的蜗轮蜗杆组，可传动齿轮组连动蜗轮蜗杆组，带动一B轴活动装置作上、下摆动；以及一C轴传动装置，其包含一第三马达，该第三马达固定于主轴头上方，第三马达以一皮带轮组连接一旋转轴，该旋转轴连接适当的齿轮组，其下方锁固一C轴传动杆，该C轴传动杆套设于B轴传动杆之外侧，C轴传动杆并与分度头锁合，可传动分度头作360°旋转。
2.如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构，其其特征在于，主轴传动装置设有一气缸，该气缸连结有一打刀杆，该气缸连动打刀杆进行换刀，且于主轴传动杆中设有吹气孔，以便换刀时可吹掉杂质。
3.如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构，其其特征在于，主轴传动装置之主轴传动杆于底侧处以一斜齿轮组连结一传动轴，该传动轴并连结一正齿轮组传动一连动轴连动一斜齿轮组，以驱动主轴下方的中心轴。
4.如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构，其特征在于，B轴传动装置之B轴传动杆下端分别以双向轴承支撑B轴活动装置。
5.如权利要求1所述的五轴加工机主轴传动结构，其特征在于，C轴传动装置之旋转轴连结一斜齿轮组及一蜗轮蜗杆组，以该蜗轮蜗杆组下方锁固该C轴传动杆。
专利摘要一种五轴加工机主轴头传动结构,主要包括有一主轴传动装置、一B轴传动装置及一C轴传动装置,所述三轴分别各具有一传动装置,使主轴可由上方之二段式变速齿轮组控制转速,并传动至底侧之切削刀具进行旋转加工,且B轴传动装置可由一齿轮组传动而下,经由一蜗轮蜗杆组传动底侧之分度头可作上、下各115°的摆动,再配合C轴传动装置可传动分度头作360°旋转,使B轴与C轴可控制主轴之全方位旋转定位,且配合主轴进行旋转切削,具有切削不规则曲面的功能。
文档编号B23Q5/00GK2410071SQ0020577
公开日2000年12月13日 申请日期2000年2月22日 优先权日2000年2月22日
发明者康瑞德·约瑟夫·帕伯 申请人:财团法人工业技术研究院