一种铣床主运动机构的制作方法

本实用新型涉及铣床领域，特别是涉及一种铣床主运动机构。

背景技术：

铣床能通过铣刀对工件进行铣削加工，在工业中被广泛地应用。

为了满足不同的工艺需求，需要对铣刀的旋转运动进行调速，铣刀的旋转运动的调速可以通过机械或电气方式进行。

机械方式调速是指在铣床的主轴电机和铣刀之间安装齿轮箱，通过齿轮箱变换不同的变速比来实现调速，这种方式无法实现无级调速，不一定能调出最佳的铣刀旋转速度，而且在调速时会使铣刀的动力传输中断。

电气方式调速是指采用可调速的电动机作为铣刀的旋转运动的动力源，但调速精度高的电动机本身成本较高，若要实现铣刀的旋转运动高精度的调速，会造成铣床的造价较高。

综上所述，目前需要一种能实现无级调速且经济的铣床主运动机构。

技术实现要素：

为解决上述的问题，本实用新型提供了一种铣床主运动机构，能通过机械方式实现无级调速，而且较为经济，更适合大规模应用。

本实用新型所采取的技术方案是：一种铣床主运动机构，包括主轴电机、变速组件、调距组件和铣刀组件；所述变速组件包括圆台形主动轮组、传动带和从动轮；所述主轴电机连动所述圆台形主动轮组旋转，所述圆台形主动轮组和所述从动轮通过所述传动带传动，所述从动轮连动所述铣刀组件旋转；所述调距组件包括丝杆和平移臂；所述丝杆连动所述平移臂沿所述圆台形主动轮组的轴向平移，所述平移臂调整所述圆台形主动轮组的轴向距离。通过所述调距组件的所述平移臂对所述圆台形主动轮组进行调距，从而调整所述传动带在所述圆台形主动轮组上的接触半径，实现变速比的调整。

上述技术方案中，所述圆台形主动轮组包括两个相互对置的圆台形主动轮；所述调距组件连动所述圆台形主动轮轴向平动。

上述技术方案中，所述平移臂枢接在所述圆台形主动轮上，所述平移臂沿所述圆台形主动轮的轴向平移，即可连动所述圆台形主动轮组轴向相对平动，从而对所述圆台形主动轮组进行调距。

上述技术方案中，所述调距组件还包括导向条；所述平移臂上延伸出导向轮；所述导向轮的外缘搭在所述导向条上，以使所述平移臂的平移运动更平顺。

上述技术方案中，所述调距组件还包括调距电机；所述调距电机连动所述丝杆旋转，从而使所述调距组件的能自动运行，实现自动调速功能。

上述技术方案中，该种铣床主运动机构还包括主控和用于检测所述铣刀组件的转速的传感器，所述主控与所述传感器信号连接，以便检测所述铣刀组件的转速并作出反馈。

上述技术方案中，所述主控还与所述调距电机信号连接，以便根据所述传感器反馈的转速数据来实时调整调距电机的转速，形成闭环控制系统。

上述技术方案中，所述铣刀组件包括铣刀和夹持柄；所述从动轮连动所述夹持柄旋转，所述夹持柄夹持住所述铣刀。

上述技术方案中，所述夹持柄包括夹头和连接柄；所述夹头设有长孔，所述长孔底部设有卡合肋；所述夹头夹持住所述铣刀，所述夹头和所述连接柄通过所述卡合肋和螺栓紧固，以便快速更换夹头。

本实用新型的有益效果是：

1、该种铣床主运动机构，通过调距组件对圆台形主动轮组进行调距，从而调整传动带在圆台形主动轮上的接触半径，实现变速比的调整；通过该种方法完成铣刀组件转速的无级调速，能在一定范围内任意调节变速比，能满足各种不同的工艺需求，而且较为经济，更适合大规模应用；

2、该种铣床主运动机构的调距电机连动调距组件的丝杆旋转，从而使调距组件的能自动运行，实现自动调速功能，不仅能节省人工，而且比人工调速的精确度更高；

3、该种铣床主运动机构包括用于检测铣刀组件的转速的传感器，通过传感器反馈铣刀组件的转速，主控根据传感器反馈的转速数据来实时调整调距电机的转速，形成闭环控制系统，进一步地提高了调速的精确度；

4、该种铣床主运动机构的铣刀组件，通过夹头和连接柄的配合，可以实现快速更换夹头，提高了更换夹头时的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种铣床主运动机构的内部结构示意图；

图2是本实用新型的一种铣床主运动机构的调距组件在俯视方向下的结构示意图；

图3是本实用新型的一种铣床主运动机构的铣刀组件在侧视方向下的结构示意图；

图4是本实用新型的一种铣床主运动机构的铣刀组件在正视方向下的结构示意图；

附图标记为：

1、主轴电机；11、第一联轴器；

2、外壳；

3、变速组件；31、圆台形主动轮；32、传动带；33、从动轮；34、主动轮轴；341、花键段；35、从动轮轴；36、主动轮轴承；37、从动轮轴承；

4、调距组件；41、丝杆；42、平移臂；421、丝杆螺母；422、花键轴承；43、导向轮；431、轮槽；44、导向条；441、凸肋；45、调距电机；451、第二联轴器；46、丝杆支撑座；

5、铣刀组件；51、铣刀；511、刀刃；512、连接部；52、夹持柄；521、夹头；5211、长孔；5212、卡合肋；5213、夹持环；5214、筒夹；5215、紧固螺母；522、连接柄；5221、螺孔；53、螺栓；

6、传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种铣床主运动机构，包括主轴电机1、外壳2、变速组件3、调距组件4、铣刀组件5、传感器6和主控。

外壳2为金属壳体，外壳2内部形成容置腔。

变速组件3包括圆台形主动轮组、传动带32、从动轮33、主动轮轴34、从轮轴35、主动轮轴承36和从动轮轴承37；圆台形主动轮组包括两个圆台形主动轮31；两个圆台形主动轮31相互对置地设在主动轮轴34上，具体来说，主动轮轴34通过主动轮轴承36枢接在外壳2上，两个圆台形主动轮31的顶面相对，主动轮轴34分别穿过两个圆台形主动轮31的轴，使主动轮轴34以及两个圆台形主动轮31均共轴。两个圆台形主动轮31均随主动轮轴34的旋转而旋转，且三者的角速度相同；其中一个圆台形主动轮31能沿主动轮轴34轴向滑动，具体来说，主动轮轴34上设有一段花键段341，该圆台形主动轮31的内部设有花键槽，圆台形主动轮31与主动轮轴34上的花键段341通过花键配合，从而在花键段341上滑动；另一个圆台形主动轮31则固定在主动轮轴34上，使其不能相对主动轮轴34作轴向运动。

从动轮轴35通过从动轮轴承37枢接在外壳2上，从动轮33固定在从动轮轴35上，从动轮33和从动轮轴35共轴，从动轮轴35随从动轮33的旋转而旋转，从动轮轴35的其中一端穿出外壳2。

传动带32为皮带或钢带；传动带32的一端连接圆台形主动轮组，具体来说，传动带32在两个圆台形主动轮31之间，而且传动带32与两个圆台形主动轮31均有接触；传动带32另一端连接从动轮33，使得传动带32在圆台形主动轮组和从动轮33之间传动。

主轴电机1为铣刀组件5的旋转运动的动力源，主轴电机1的转轴末端设有第一联轴器11，主轴电机1的转轴通过第一联轴器11与变速组件3的主动轮轴34连接，使得主轴电机1能通过主动轮轴34连动圆台形主动轮组旋转。

调距组件4用于调整两个圆台形主动轮31的间距，从而实现该种铣床主运动机构无级变速。调距组件4包括丝杆41、平移臂42、导向轮43、导向条44、调距电机45和丝杆支撑座46；丝杆41通过丝杆支撑座46枢接在外壳2上，且丝杆41与主动轮轴34平行；调距电机45的转轴末端设有第二联轴器452，调距电机45的转轴通过第二联轴器452与丝杆41连接，使调距电机45能连动丝杆41旋转。平移臂42的一端设有穿丝杆螺母421，另一端穿设有花键轴承422；丝杆螺母421套接在丝杆41上，使丝杆41能连动丝杆螺母421平移，进而连动平移臂42沿圆台形主动轮31的轴向平移；设在主动轮轴34上的花键段341上的圆台形主动轮31枢接在平移臂42上，具体来说，花键轴承422的内环为花键槽，花键轴承422的花键槽与主动轮轴34上的花键段341通过花键配合，而且花键轴承422的内环与设在花键段341上的圆台形主动轮31固定连接。由于平移臂42穿设有花键轴承422，所以平移臂42不随主动轮轴34旋转，又由于花键轴承422的内环与设在花键段341上的圆台形主动轮31固定连接，所以调距组件4的平移臂42能连动设在花键段341上的圆台形主动轮31轴向平移。

导向条44两端固定在外壳2上，导向条44位于平移臂的一侧，导向条44上设有凸肋441；平移臂42的中部向外延伸出两个导向轮43，两个导向轮43的外缘均设有轮槽431，两个导向轮43均搭在导向条44上，使导向轮43能沿导向条44滚动，且凸肋441与轮槽431相互配合。导向轮43与导向条44配合使平移臂42的平移运动更平顺。

调距电机45旋转连动丝杆41旋转，使丝杆41通过丝杆螺母421连动平移臂42沿圆台形主动轮31的轴向平移，进而连动圆台形主动轮31的沿其轴向平移，从而调整传动带32在圆台形主动轮组上的接触半径，实现变速比的调整。

如图3和图4，铣刀组件5包括铣刀51和夹持柄52；铣刀51包括刀刃511和连接部512，刀刃511和连接部512一体成型；夹持柄52包括夹头521和连接柄522；夹头521的主体呈圆柱形，其中部设有夹持环5213；夹持环5213与夹头521共轴且一体成型，夹持环5213的内环面具有锥度，使夹持环5213的内腔呈圆台形，夹持环5213的外环面设有螺纹。夹头521上周向设置4个带弧度的长孔5211；长孔5211的底部设有卡合肋5212，卡合肋5212的长度较长孔5211的长度短。夹头521还包括筒夹5214和紧固螺母5215，筒夹5214卡合在夹持环5213的内腔，铣刀51的连接部512穿设在筒夹5214内，紧固螺母5215与夹持环5213螺纹配合，紧固螺母5215锁入夹持环5213中，紧固螺母5215压迫筒夹5214，使筒夹5214夹持住铣刀51的连接部512。连接柄522的一个端面上设有螺孔5221，用螺栓53穿过夹头521的长孔5211，并使螺栓53的头部卡合在卡合肋5212中，然后将螺栓53的尾部完全锁入螺孔5221，让螺栓53的头部紧密地抵靠在卡合肋5212上即可将夹头521和连接柄522固定在一起。

需要更换夹头521时，只需将螺栓53拧松，然后旋转夹头521，使夹头521和连接柄522分离即可；随后将新的夹头521的长孔5211对准螺栓53的螺栓头，使新的夹头521与连接柄522贴合，随后旋转新的夹头521，使螺栓53的螺栓头对准长孔5211底部的卡合肋5212，然后将螺栓53的尾部完全锁入螺孔5221，让螺栓53的头部紧密地抵靠在卡合肋5212上即可通过卡合肋5212将新的夹头521与连接柄522连接在一起。在更换夹头521时，不需要将螺栓53完全拧出，提高了更换夹头521时的工作效率。

从动轮33连动铣刀组件5旋转，具体来说，从动轮轴35穿出外壳2的一端与夹持柄52的连接柄522的末端固定连接，从动轮33旋转时，从动轮轴35也同时旋转，从而连动铣刀组件5旋转。

主控挂设外壳2外；传感器6为编码器，其用于检测铣刀组件5的转速，传感器6的转轴与从动轮轴35固定连接；传感器6通过检测从动轮轴35的转速来获取铣刀组件5的转速。主控分别于传感器6以及调距电机45的驱动器信号连接，传感器6向主控反馈铣刀组件5的转速，主控根据传感器6反馈的转速数据来实时控制调距电机45，通过调距电机45控制平移臂42的行位来控制两个圆台形主动轮31的间距，从而调整传动带32与圆台形主动轮组的接触半径，实现变速比的调整，形成闭环控制系统，最终自动控制铣刀组件5的转速。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。