[发明专利]一种双侧叉式精密五轴头动力装置

说明书

本发明涉及一种双侧叉式精密五轴头动力装置，包括C轴转台机构、五轴头、上连接、A轴转台机构及主轴，C轴转台机构安装在上连接上，所述C轴转台机构包括C轴传动装置，C轴传动装置包括C轴主动端同步带轮，C轴转台机构的输出端与五轴头连接，五轴头通过所述C轴转台机构的带动实现绕C轴水平旋转；述A轴转台机构设置于所述五轴头上、并输出端与主轴连接，主轴通过所述A轴转台机构的带动实现绕A轴竖直旋转，所述五轴头为双侧叉式结构；本发明结构更稳定，可承受的切削力更大，提高了加工精度；A轴电机隐藏在叉式结构的腔体内，节省了布置空间，有利于外形的美观，壳将主轴完全封闭在主轴壳中，缓解了粉尘对于主轴的侵蚀，延长了主轴使用寿命。

技术领域

本发明属于高端数控加工中心技术领域，具体地说是一种双侧叉式精密五轴头动力装置。

背景技术

五轴头是高端数控加工中心设备中的核心部件。五轴数控加工中心在加工过程中由上位机发出指令，传动部件和五轴头配合执行机床的运动和空间差补功能对工件进行加工。五轴头在加工过程中需要C轴和A轴的插补运动对工件进行定位，电主轴夹持刀具旋转对工件进行切削加工。工件的加工精度主要依靠传动机构和五轴头的配合进行的差补运动决定的，所以五轴头在高精度加工中起着至关重要的作用。

为了解决高端数控加工中复杂工件的高精度加工要求，多数国内的生产厂家都采用了五轴加工中心这种加工手段对工件进行加工。国内的机床生产厂家对高精度的五轴头的需求越来越大，而国内生产五轴头的厂家很少且生产出来的五轴头在精度上很难达到高精度加工的要求，主要原因是五轴头的配件选择和结构设计不是很合理，加工工艺难度大，难以保证生产出来的产品的高精度要求。此外，国内生产五轴头的厂家一般都将A轴电机缩进壳体内，利用壳体的腔体空间放置伺服电机，这样虽然外观看起来尚可，但A轴伺服电机的选择受壳体腔体空间的限制，无法在不增加额外成本的前提下提高所选伺服电机功率；201521008394.1 公开了一种五轴头结构，包括C轴转台机构、主壳体、C轴固定法兰、A轴转台机构及电主轴，其中C轴转台机构安装在C轴固定法兰上，所述C轴转台机构的输出端与主壳体与连接，所述主壳体通过所述C轴转台机构的带动实现绕C轴水平旋转；所述A轴转台机构设置于所述主壳体上、并输出端与电主轴连接，所述电主轴通过所述A轴转台机构的带动实现绕A轴竖直旋转。本发明结构简单，加工工艺难度小，保证生产出来的产品的高精度要求； 201720404050.5涉及一种五轴智能加工中心，其包括立柱、横梁、工作台、刀库、丁字板、动臂、转臂、五轴头，所述立柱、横梁组合成龙门框架，所述刀库分设于龙门框架两侧，所述工作台设于所述横梁下方，所述丁字板设于所述横梁，且所述丁字板内设有第一位移件和第二位移件，所述动臂设于所述丁字板，且在第一位移件的驱动下，相对于所述丁字板沿Z 轴上下移动，所述第二位移件驱动所述丁字板相对于所述横梁沿X轴方向移动，所述转臂设于所述动臂，所述五轴头安装于所述转臂；201620232704.6公开了一种双摆五轴头，属于CNC 加工中心的五轴头，具体包括第一伺服电机，和第一伺服电机输出轴连接的C轴变速箱，安装于C轴变速箱输出端并围绕C轴旋转的主轴箱，主轴箱内安装有第二伺服电机和与第二伺服电机输出轴连接的A轴变速箱，安装于A轴变速箱输出端并围绕A轴旋转的主轴，A轴和C轴的夹角为锐角，本发明具备结构合理，运行可靠的优点，采用本发明双摆五轴头可进一步缩小五轴头尺寸，使其运作受自身体积影响较小，耗能降低的同时扩大加工范围；此外，独特的A轴和C轴之间锐角设计，一方面，安装接触面大，连接更为可靠，加工精度提高，另一方面，A轴的旋转范围可达到±160°，C轴的旋转范围可达到±320°，能适用于各种异型曲面的加工及雕刻，加工灵活多变的同时保证了加工精度，降低了劳动成本。但现有技术结构不稳定，可承受的切削力较小，加工时刀具的稳定性欠佳，布置空间较小，恶劣的施工场所和加工环境条件下，粉尘对于主轴的侵蚀较大，容易减损寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种双侧叉式精密五轴头动力装置，包括C轴转台机构、A 轴转台机构、上连接、主轴、五轴头；