一种具有五轴联动功能的五轴头架的制作方法

本发明涉及五轴联动机床，更具体地说，本发明涉及一种具有五轴联动功能的五轴头架。

背景技术：

1、五轴联动机床的主轴通过刀柄夹持组件固定刀具，为了夹持不同直径的刀具，刀柄夹持组件包括多个夹块和锁紧螺母，多个夹块之间留有槽缝，安装时，先将多个夹块放入锁紧螺母内，然后将刀具穿过多个夹块中间，锁紧螺母与主轴螺纹连接，旋转锁紧螺母带动多个夹块向内移动收缩进行夹紧刀具。

2、叶轮的中心具有轴孔，用于连接驱动轴，大型叶轮的轴孔深度较大，以便与驱动轴稳定连接。

3、在加工大型叶轮的轴孔时，需采用大直径的刀具，因此，夹块之间的槽缝空间较大，为了润滑、降低加工温度和清理废屑，目前采用向刀具喷淋切削液，此时，切削液也会进入轴孔内，随着刀具不断加深进行加工轴孔，刀柄夹持组件逐渐靠近叶轮的轴孔，切削液的流动受到轴孔槽底的封闭面阻挡产生反向流动，而切削液供给流速是不变的，因此，刀具在逐渐深入的过程中，流速不变，流动空间减小的情况下，液体压力增大，反流动能增加，使得切屑液会携带废屑从刀头的排屑槽中反向喷出，废屑会随着切屑液进入槽缝内，并残留在槽缝中，在后续更换刀具时，槽缝中部分残余的废屑会随着切屑液流动至夹块内壁夹持面（夹块夹持刀具的配合面）上，在重新安装并锁紧刀具时，由于残留切削液以及其携带的废屑附着在夹块的夹持面上，会影响夹块对刀具的锁紧效果。

技术实现思路

1、本发明提供的一种具有五轴联动功能的五轴头架，所要解决的问题是：现有的五轴联动机床在加工叶轮的深轴孔时，废屑会随着切屑液进入夹块内壁夹持面上，影响刀柄夹持组件对刀具的锁紧效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有五轴联动功能的五轴头架，包括主轴机构，主轴机构设置在机床机架上，主轴机构包括安装座，安装座上固定安装有主轴外壳，主轴外壳的内部转动安装有主轴头架，主轴头架的底端安装有刀柄组件，刀柄组件包括夹块和锁紧螺母，夹块沿锁紧螺母内部环形设置若干组，且各组夹块之间形成有槽缝，若干组夹块中贯穿设有刀具，刀具的顶端通过夹块及锁紧螺母夹紧定位时，主轴头架、刀柄组件和刀具为一体，主轴头架上安装有冲阻系统，且冲阻系统用于阻挡废屑进入槽缝内部；冲阻系统包括冲入机构，冲入机构包括流体供应组件，主轴头架的外周开设有导流孔，流体供应组件通过导流孔向主轴头架的内腔冲入流体，并使该流体沿槽缝喷出。

3、在一个优选的实施方式中，冲入机构还包括固定套和内衬套，内衬套固定设于主轴头架的外周，固定套转动套设于内衬套的外周，固定套的外周开设有连通口，内衬套的外周开设有流动腔，且流动腔与连通口之间连通，流动腔与导流孔之间设有流动口，固定套与内衬套内外套接，使流动腔处于较为封闭的空腔状态，流动腔与连通口之间连通，流体从连通口进入流动腔，再通过流动口从流动腔进入主轴头架内腔中。

4、在一个优选的实施方式中，流体供应组件包括泵箱，泵箱的底部与固定套之间连接有排出管，泵箱的顶部连通设有进液口，进液口向泵箱内部通入的流体为液体，泵箱的输送泵通过三通管还连接进液口，进液口连接水罐，通过连通进液口向流动腔内部冲入清洁水，再通过导流孔使清洁水喷向槽缝，可将槽缝内部少量进入的废屑从槽缝底部冲出。

5、在一个优选的实施方式中，泵箱的顶部还连通设有进气口，进气口向泵箱内部通入的流体为气体，泵箱内部的输送泵通过排出管向流动腔内部冲入空气，通过流动口和导流孔向槽缝内部喷气，在加工过程中，空气从槽缝顶部排向底部，形成反冲气流，有效避免废屑进入槽缝内部。

6、在一个优选的实施方式中，连通口的内部固定设有输送筒，输送筒的内部开设有输送通道，输送筒的一端位于流动腔的内部，输送筒位于流动腔内部的一端外周设有导流面，气体经过输送通道的内部，输送通道的出口端深入流动腔内部并靠近流动口，输送气体时，为了降低流动腔内部气流反冲输送筒的作用力，倾斜的导流面可将气流导向外周。

7、在一个优选的实施方式中，固定套由两组半环座合并组成，固定套内壁的顶端和底端均固定设有阻挡软垫，内衬套对应阻挡软垫的位置开设有适配槽，且阻挡软垫沿适配槽的内部滑动，主轴外壳的两侧均固定安装有直线驱动机构，直线驱动机构的输送轴与半环座之间固定连接连杆，直线驱动机构用于带动固定套横向移动，两组半环座合并后形成封闭的环形固定套，由两组直线驱动机构通过对应连杆分别带动两组半环座横向移动，自动将两组半环座卡在内衬套上，阻挡软垫采用软胶垫，两组半环座在合并时，阻挡软垫沿内衬套表面滑动至适配槽内，且阻挡软垫体积小于适配槽体积，阻挡软垫不与适配槽内壁接触，内衬套在旋转时阻挡软垫不会与适配槽摩擦，在向流动腔内部充入气体时，阻挡软垫起到一定的封闭效果。

8、在一个优选的实施方式中，冲阻系统还包括阻挡机构，阻挡机构对应槽缝设置，且阻挡机构用于封闭槽缝的底部。

9、在一个优选的实施方式中，阻挡机构为封堵机构，封堵机构包括夹紧片，且夹紧片填充于夹块与锁紧螺母之间，夹紧片的底部固定连接有连接片，连接片的两侧均固定设有弹性片，且连接片及弹性片均填充于槽缝内部，连接片的底端设有封堵片，且封堵片位于槽缝底部，封堵片用于从底部阻挡槽缝，将封堵机构放入锁紧螺母内，夹紧片对应在锁紧螺母内壁底端的无螺纹处，连接片卡入槽缝内部，并在连接片的两侧设置具有弹性的弹性片，以适应槽缝的宽度变化。

10、在一个优选的实施方式中，连接片的底端固定连接滑块，封堵片的中部开设有滑槽，滑块滑动设于滑槽的内部，滑槽的内部底端固定设有螺孔定位片，滑块与螺孔定位片之间通过螺栓定位，为了完全覆盖槽缝底部，封堵片可横向调整，拧下螺孔定位片上的螺栓，滑块可在滑槽内部横向滑动进行调整，螺孔定位片上开设多个定位螺孔，调整完毕后，将螺栓拧入对应的定位螺孔并挤压定位滑块。

11、在一个优选的实施方式中，阻挡机构为衬套机构，衬套机构包括夹紧套，夹紧套的底部固定连接外衬套，夹紧套填充于夹块与锁紧螺母之间，衬套机构放入锁紧螺母内部，夹紧套对应在锁紧螺母内壁底端的无螺纹处，外衬套伸出至锁紧螺母外部，外衬套底端设有弹性口，刀具从弹性口穿过再进入多组夹块之间，外衬套包裹刀具顶端的无排屑槽部分，以此阻挡排屑槽带上来的废屑。

12、本发明的有益效果在于：

13、1、本发明通过泵箱内部的输送泵及排出管向流动腔内部冲入空气，通过流动口和导流孔向槽缝内部喷气，在加工过程中，空气从槽缝顶部排向底部，形成反冲气流，有效避免废屑进入槽缝内部，解决了因固体废屑流入夹块内壁，导致夹块在夹紧刀具工作时出现打滑现象，提高刀柄组件的定位效果。

14、2、本发明通过输送通道将气体输送至流动腔内，再通过流动口及导流孔进入主轴头架内腔，为了降低流动腔内部气流反冲输送筒的作用力，倾斜的导流面可将气流导向外周。

15、3、本发明通过两组直线驱动机构通过对应连杆分别带动两组半环座横向移动，自动将两组半环座卡在内衬套上，两组半环座在合并时，阻挡软垫沿内衬套表面滑动至适配槽内，且阻挡软垫不与适配槽内壁接触，在向流动腔内部充入气体时，阻挡软垫起到一定的封闭效果。