原文出處:
WO2013056467A1 雙擺頭及具有該雙擺頭的五軸運動系統(tǒng)
Inventor 單忠德劉麗敏劉豐 
Original Assignee 機械科學(xué)研究總院先進制造技術(shù)研究中心 
Priority date 2011-10-21
如對您的權(quán)益有所侵侵犯,請及時聯(lián)系網(wǎng)站刪除. 聯(lián)系方式: swdaxue@qq.com

機械加工中心上的雙擺頭，都采用盤式伺服電機作為 C 軸驅(qū)動裝置 A軸驅(qū)動裝置，雙擺頭工作時，盤式伺服電機的輸出軸直接與被驅(qū)動的裝置相連，帶動加工工具進行精確的加工。此種雙擺頭雖然加工精度較高，但是價格昂貴，無法應(yīng)用到加工精度要求不高、低成本需求強烈的機械加工領(lǐng)域。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

例如，對于無模鑄造成形機，由于加工工件為砂塊，加工精度要求不高，若采用現(xiàn)有的雙擺頭，使得無模鑄造成型機的整體成本提高，無法滿足鑄件的單件、小批量的生產(chǎn)需求。因此，有必要提供一種成本較低雙擺頭，以適應(yīng)小規(guī)模、低成本、精度要求不高的生產(chǎn)的需要。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

另外，安裝在雙擺頭上的加工工具，如銑刀等一般都由一個驅(qū)動裝置進行驅(qū)動，在加工工具進行作業(yè)時，驅(qū)動裝置處于高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，會產(chǎn)生較多的熱量，使驅(qū)動裝置自身及周圍環(huán)境的溫度升高，容易影響驅(qū)動裝置的使用壽命。而且，對于無模鑄造成形機一類的加工設(shè)備，在對工件進行加工過程的過程中，會產(chǎn)生廢屑，對加工工具造成污染，影響加工工具及整個加工設(shè)備的工作質(zhì)量。 solidworks教程網(wǎng)致力于提供機械的行業(yè)技術(shù) ,為行業(yè)人士建立和拓展全技術(shù)能力提供技術(shù)服務(wù)，是機械行業(yè)一個跨屏技術(shù)互動應(yīng)用系統(tǒng)。更多行業(yè)技術(shù)請關(guān)注微信 solidworks教程網(wǎng)文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

雙擺頭

文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

包括 ：C 軸驅(qū)動裝置，具有 C 軸驅(qū)動軸 ；A 軸驅(qū)動裝置，通過第一傳動機構(gòu)與 C 軸驅(qū)動軸相連，并隨 C 軸驅(qū)動軸同步旋轉(zhuǎn)，并具有 A 軸驅(qū)動軸 ；加工裝置安裝座，通過第二傳動機構(gòu)與 A 軸驅(qū)動裝置的輸出軸相連，并隨 A 軸驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動而擺動。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

第一傳動機構(gòu)包括 ：C軸驅(qū)動裝置安裝座，C軸驅(qū)動裝置設(shè)置在C軸驅(qū)動裝置安裝座內(nèi) ；旋轉(zhuǎn)臺，設(shè)置于 C 軸驅(qū)動裝置安裝座的下方，與 C 軸驅(qū)動軸相連并隨 C 軸驅(qū)動軸同步轉(zhuǎn)動。 C 軸驅(qū)動裝置安裝座具有與 C 軸驅(qū)動軸同軸的軸向階梯安裝孔，C 軸驅(qū)動裝置的外殼卡在軸向階梯安裝孔的外階梯上，旋轉(zhuǎn)臺具有延伸至軸向階梯安裝孔內(nèi)的凸起部，凸起部套設(shè)于 C 軸驅(qū)動軸的外周并與 C 軸驅(qū)動軸相連，凸起部的外周與軸向階梯安裝孔的內(nèi)壁之間設(shè)置有滾子軸承。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3313.html

A 軸驅(qū)動軸貫穿加工裝置安裝座，第二傳動機構(gòu)包括套設(shè)在 A 軸驅(qū)動軸的第一端的傳動法蘭，傳動法蘭與 A 軸驅(qū)動軸鍵連接，傳動法蘭的朝向加工裝置安裝座的端面與加工裝置安裝座固定連接。進一步地，旋轉(zhuǎn)臺的下方設(shè)置有 A 軸驅(qū)動裝置安裝座，A 軸驅(qū)動裝置的外殼固定在A 軸驅(qū)動裝置安裝座的外側(cè)，A 軸驅(qū)動軸貫穿 A 軸驅(qū)動裝置安裝座，傳動法蘭設(shè)置于 A 軸驅(qū)動裝置安裝座的第一側(cè)壁與加工裝置安裝座的第一側(cè)壁之間。

A 軸驅(qū)動裝置安裝座的第二側(cè)壁的中部設(shè)置有與 A 軸驅(qū)動軸同軸的通孔，A 軸驅(qū)動軸的第二端設(shè)置在通孔內(nèi)，A 軸驅(qū)動裝置安裝座的第二側(cè)壁與加工裝置安裝座的第二側(cè)壁之間設(shè)置有固定在加工裝置安裝座的第二側(cè)壁上的支撐法蘭，支撐法蘭具有延伸至通孔內(nèi)并位于 A 軸驅(qū)動軸外周的支撐部，支撐部的外周與通孔的內(nèi)壁之間設(shè)置有深溝球軸承。

A 軸驅(qū)動裝置安裝座還包括底座，A 軸驅(qū)動裝置安裝座的第一側(cè)壁與底座一體成型，A 軸驅(qū)動裝置安裝座的第二側(cè)壁可拆卸地與底座相連。 C 軸驅(qū)動裝置和 A 軸驅(qū)動裝置均為伺服電機。加工裝置安裝座的上方設(shè)置有進氣口，下方設(shè)置有出氣口，進氣口通過第一輸氣管路與冷卻氣體供給源相連。加工裝置安裝座的下方設(shè)置有加工裝置，加工裝置的上方設(shè)置有朝向加工裝置的吹氣嘴，吹氣嘴通過第二輸氣管路與冷卻氣體供給源的相連。另一個方面，還提供了五軸運動系統(tǒng)，包括 XYZ 三軸運動單元，還包括上述雙擺頭，該雙擺頭設(shè)置在 XYZ 三軸運動單元中的 Z 軸運動單元上。雙擺頭的 C 軸驅(qū)動裝置通過 C 軸驅(qū)動裝置安裝座固定在 Z 軸運動單元中的 Z 軸運動滑塊上

效果

雙擺頭，利用第一傳動機構(gòu)將 C 軸驅(qū)動裝置的輸出軸的動力傳遞給 A 軸驅(qū)動裝置，帶動 A 軸驅(qū)動裝置同步旋轉(zhuǎn)，再利用第二傳動機構(gòu)，將 A 軸驅(qū)動裝置輸出軸的動力傳遞給加工裝置安裝座，進而可以采用普通的伺服電機代替盤式伺服電機實現(xiàn)動力的傳遞，從而實現(xiàn)降低雙擺頭的制造成本的目的。

由于在加工裝置安裝座上設(shè)置便于冷卻氣體流通的進氣口和出氣口，因而能夠有效降低加工裝置的工作溫度，并在加工裝置的上方設(shè)置朝向加工裝置的吹風(fēng)嘴，同時能夠?qū)庸ぱb置進行清潔機降溫，提高加工裝置及其驅(qū)動裝置的使用壽命，提高雙擺頭及具有該雙擺頭的物質(zhì)運動系統(tǒng)的工作效率。