[发明专利]A轴自动交换式A/C轴双摆角数控万能铣头

说明书

技术领域

本发明涉及一种A轴自动交换式A/C轴双摆角数控万能铣头，用于五轴数控加工中心中，更具体地说，是通过标准快换接口的设计实现多个带有不同性能主轴的A轴单元与通用的C轴单元自由快换组合的一种新的A/C轴双摆角数控万能铣头结构。

背景技术

A/C轴双摆角数控万能铣头在五轴数控机床中是第一关键部件，广泛用于现代模具和飞机结构件加工制造所用的五轴加工中心之上，但完成模具或飞机结构件的加工需要经历毛坯整体的粗加工、自由曲面成型以及精加工等一系列复杂的工艺过程，据统计，五轴铣削过程只占整个加工过程的3％-5％，而高速铣削电主轴单元的使用率也只有5％左右，因此，加工过程中为了一次装夹就能完成所有的工序，A/C轴双摆角数控万能铣头需要不断的更换具有不同主轴单元的A轴单元，才能满足整体加工工艺过程的需要；除此之外五轴加工中心加工具有不同材料的零件也需要更换不同的主轴单元，如加工钛合金材料的零件需要低速、大扭矩的主轴单元，而加工铝合金材料的零件，需要高速、低扭矩的主轴单元，因此，不具有交换A轴单元功能的A/C轴双摆角数控万能铣头显然无法满足一次装夹完成加工的要求，加工效率低，加工精度难以保证，多台机床组合加工，也必然会带来不必要的浪费。

传统的解决方法是设计出可以手动更换A轴单元的A/C轴双摆角数控万能铣头，用螺钉连接的方法，将A轴单元固连在C轴单元之上，虽然手动更换A轴单元具有刚性好、可靠性高的特点，但是手动更换效率低下，无法适应现在加工制造过程中的高节拍、高效率的加工要求，近年来随着快换技术的发展，拉钉和快换接头的可靠性大为提高，手动更换A轴单元的设计理念也逐渐被淘汰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种A轴自动交换式A/C轴双摆角数控万能铣头，该万能铣头实现A轴单元与C轴单元气、液、电的快速交换，使五轴加工过程在一次装夹的条件下，即可完成所有的加工工序，显著的提高的加工生产效率和扩大了五轴加工中心的加工范围。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种A轴自动交换式A/C轴双摆角数控万能铣头，由C轴单元和A轴单元组成，C轴单元的前端设有前端连接件；A轴单元为U型叉体结构，所述的前端连接件的前端面上，圆周方向上设置4～20个液压公快换接头和4个液压拉钉，每个液压拉钉上都设置有一个调整垫片，在C轴单元内圆周的C轴电气支架上，圆周分布4个电气母快换接头，在前端连接件的外圆周设有上齿盘；所述的A轴单元的U型叉体后端的外圆周上还设有下齿盘，下齿盘与所述的C轴单元的上齿盘啮合，U型叉体后端面上，圆周方向上设置4～20个液压母快换接头和4个拉钉缸，其位置与C轴单元的液压公快换接头和液压拉钉的位置对应，U型叉体上端内圆周的A轴电气支架上，圆周分布4个电气公快换接头，其位置与C轴单元的电气母快换接头对应。

所述的A轴单元的U型叉体的后端面上还设有2个导向销；所述的C轴单元的前端连接件的前端面上，还设有2个销钉孔，其位置与所述的导向销对应。

所述的A轴单元的U型叉体的后端面和C轴单元的前端连接件的前端面上，分别设有弧形排水槽，液压母快换接头和液压公快换接头分别置于弧形排水槽内。

A轴单元的两端面分别设有一对支架，每个支架的下端面设有定位销孔。

该A轴自动交换式A/C轴双摆角数控万能铣头，采用液压快换接头、液压拉钉、电气快换接头和端齿盘的自动交换接口结构，实现A轴单元与C轴单元之间的快速连接。

A轴单元与C轴单元的端面还设有导向销和销钉孔，能够使A轴单元与C轴单元连接时各接头准确定位。

在A轴单元与C轴单元的端面还设有弧形排水槽，在快换过程中即使有少量的液体泄漏，也可通过卸油口将其排出，以减少对其它结构的污染。

A轴单元的两端面分别设有一对支架，每个支架的前端面设有定位销孔，以便于A轴单元在不使用时放入到头库中，与头库的定位销配合。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是A轴单元标准快换接口示意图；

图3是C轴单元标准快换接口示意图；

图4是本发明总体结构的仰视图。