数控机床机械式五轴动力头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数控机床技术领域，尤其涉及一种适用于加工五面体的数控机床机械式五轴动力头。
【背景技术】
[0002]数控铣床在机械加工领域中应用广泛，较为常用的是平面加工，有的铣床在滑枕上加装五轴动力头，拓展了刀具的加工范围，可以加工弧面或者多面体，减少了重新装夹的次数，从而减少加工误差。
[0003]中国发明专利申请CN102328097A公开了一种用于数控铣床的五轴动力头，其包括主机箱和与所述主机箱安装在一起的副机箱，在使用时，主机箱安装在数控铣床的滑枕上，因此主机箱和副机箱均位于滑枕外部，安装占用空间大，不方便使用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种数控机床机械式五轴动力头，结构紧凑、体积小，使用方便。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:数控机床机械式五轴动力头，包括主机箱和铰接安装于所述主机箱上的副机箱，所述主机箱连接C轴驱动装置，所述副机箱连接A轴驱动装置，所述主机箱内转动安装有动力输入轴，所述副机箱内转动安装有主轴，所述动力输入轴通过传动装置与所述主轴传动连接，所述主机箱的一端转动安装于所述数控机床的滑枕内，所述主机箱的另一端伸出所述滑枕，所述副机箱位于所述滑枕的外部。
[0006]作为一种改进，所述传动装置包括转动安装于所述主机箱内的传动轴，所述传动轴与动力输入轴通过锥齿轮副传动连接，所述传动轴位于所述滑枕内。
[0007]作为一种改进，所述C轴驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机的动力输出端通过齿轮副或同步带传动连接谐波减速器的输入端，所述谐波减速器的输出端固定连接所述主机箱。
[0008]作为进一步的改进，所述谐波减速器的中心孔内设有连接套，所述连接套的一端伸出所述中心孔且连接检测元件，所述连接套的另一端通过紧固件固定连接所述谐波减速器的输出端。
[0009]作为进一步的改进，所述主机箱与滑枕之间设有C轴液压夹紧装置，所述C轴液压夹紧装置包括:固定安装在所述主机箱上的C轴分度齿盘;设置在所述C轴分度齿盘的外侧的固定齿盘，所述固定齿盘固定安装于所述滑枕上;C轴锁紧油缸，所述C轴锁紧油缸的缸体固定安装于所述固定齿盘上，所述C轴锁紧油缸的活塞上设有与所述C轴分度齿盘和固定齿盘相对应的C轴止动齿盘。
[0010]作为进一步的改进，所述副机箱与主机箱之间设有A轴液压锁紧装置，所述A轴液压锁紧装置包括:固定安装在所述副机箱上的A轴分度齿盘;A轴锁紧油缸，所述A轴锁紧油缸的缸体固定安装在所述主机箱上，所述A轴锁紧油缸的活塞杆上设有A轴止动齿盘。
[0011]作为进一步的改进，所述主机箱的外侧套设有一夹紧套，所述夹紧套固定安装于所述滑枕上，所述夹紧套与所述滑枕之间形成一密闭的液压油腔，所述滑枕上设有与所述液压油腔相通的进油口。
[0012]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:由于数控机床机械式五轴动力头的所述主机箱的一端转动安装于滑枕内，所述主机箱的另一端伸出所述滑枕，所述副机箱位于所述滑枕的外部，因而大大缩短了五轴动力头的长度，使得五轴动力头的安装占用空间小，增加了使用范围。本实用新型提供的数控机床机械式五轴动力头结构紧凑、体积小，使用方便。
[0013]由于所述传动装置包括转动安装于所述主机箱内的传动轴，所述传动轴与动力输入轴通过锥齿轮副传动连接，所述传动轴位于所述滑枕内，将传动装置的传动轴设置于滑枕内，可进一步减小五轴动力头的长度，节省空间。
[0014]由于所述C轴驱动装置包括伺服电机和谐波减速器，因而采用伺服电机通过齿轮副或同步带传动连接谐波减速器的驱动方式来驱动主机箱运动，可以解决传统使用的伺服电机与减速器之间需通过电机轴和支撑轴承连接，组合安装体积大，输出扭矩不理想的问题，缩小了 C轴驱动装置的体积，并保证输出扭矩大。
[0015]由于所述谐波减速器的中心孔内设有连接套，所述连接套的一端伸出所述中心孔且连接检测元件，检测元件可以直接检测谐波减速器的输出端并将检测信号传递给控制单元，控制单元控制伺服电机动作，使得主机箱运动精确。
[0016]由于所述主机箱与滑枕之间设有C轴液压夹紧装置，所述C轴液压夹紧装置包括C轴分度齿盘、固定齿盘、C轴锁紧油缸和C轴止动齿盘，因而主机箱转动到位后，液压油进入C轴锁紧油缸使其活塞运动，将C轴止动齿盘压紧于C轴分度齿盘和固定齿盘上，进而锁紧主机箱，防止在加工过程中，主机箱发生转动。
[0017]由于所述副机箱与主机箱之间设有A轴液压锁紧装置，所述A轴液压锁紧装置包括:A轴分度齿盘、A轴锁紧油缸和A轴止动齿盘，因而副机箱摆动到位后，液压油进入A轴锁紧油缸使其活塞杆运动，将A轴止动齿盘压紧于A轴分度齿盘上，进而锁紧副机箱，防止在加工过程中，副机箱发生摆动。
[0018]由于所述主机箱的外侧套设有一夹紧套，所述夹紧套固定安装于所述滑枕上，所述夹紧套与所述滑枕之间形成一密闭的液压油腔，所述滑枕上设有与所述液压油腔相通的进油口，在加工时，液压油通过进油口进入液压油腔内使夹紧套变形，抱紧主机箱，从而消除了主机箱的抖动，大大提高了加工精度。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构不意图；
[0020]图中:1、主机箱，2、副机箱，3、C轴驱动装置，30、伺服电机，31、谐波减速器，310、波发生器，311、钢轮，32、连接套，33、编码器，34、过渡盘，4、A轴驱动装置，41、直驱伺服电机，42、谐波减速器，5、动力输入轴，6、主轴，7、传动装置，71、传动轴，72、传动轴，73、锥齿轮副，74、锥齿轮副，75、齿轮副，8、滑枕，9、C轴液压夹紧装置，91、C轴分度齿盘，92、固定齿盘，93、C轴锁紧油缸，931、缸体，932、活塞，94、C轴止动齿盘，10 ^轴液压夹紧装置，100 ^轴分度齿盘，101、A轴锁紧油缸，102、A轴止动齿盘，11、夹紧套，12、液压油腔。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]如图1所示，一种数控机床机械式五轴动力头，包括主机箱1和铰接安装于主机箱1上的副机箱2，主机箱1连接C轴驱动装置3，副机箱2连接A轴驱动装置4，主机箱1内转动安装有动力输入轴5，副机箱2内转动安装有主轴6，主轴6用于安装刀具，动力输入轴5通过传动装置7与主轴6传动连接，主机箱1的一端转动安装于数控机床的滑枕8内，主机箱1的另一端伸出滑枕8，副机箱2位于滑枕8的外部。通过将主机箱1的一端安装于滑枕8内可以大大缩短了五轴动力头的长度，使得五轴动力头的安装占用空间小，增加了使用范围。
[0023]为了进一步减小五轴动力头的长度，节省空间，传动装置7包括转动安装于主机箱1内的传动轴71，传动轴71与动力输入轴5通过锥齿轮副73传动连接，传动轴71位于滑枕8内。传动装置7采用中国发明专利申请CN102328097A公开的用于数控铣床的五轴动力头中的传动装置，本申请中传动轴71相当于其中的第一传动轴。具体的，传动装置7还包括传动轴72，传动轴72与主轴6通过锥齿轮副74传动连接，传动轴71和传动轴72通过齿轮副75传动连接，在此对于传动装置7的具体细节不再赘述。
[0024]上述C驱动装置3可以采用中国实用新型专利CN203804640U公开的用于数控铣床的五轴动力头A轴和C轴的驱动装置中的第一动力装置，但介于本专利为机械式五轴头，为保证动力输入轴5有足够的动力空间选择一种最佳方案，具体的，上述C轴驱动装置3包括伺服电机30，伺服电机30的动力输出端通过齿轮副传动连接谐波减速器3