專利名稱：一種萬能銑頭微分機構及機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種萬能銑頭，尤其涉及一種萬能銑頭微分機構及機床。
背景技術：
萬能銑頭作為機床重要的功能部件，被廣泛應用于龍門、鏜銑等各類機床中。其中，能否根據加工需求完成不同角度的分度加工則是衡量萬能銑頭最為重要的一項技術指標。依據現有技術，萬能銑頭的多角度加工普遍采用端齒盤來達到精確分度的目的，由此可見，萬能銑頭設計中必須首要解決的一個問題即為如何使用端齒盤進行高效率高可靠性的分度。目前，國內附件頭生產廠家在萬能頭方面所作的研究尚少，已研制成功的萬能頭分度精度一般為1°、2.5°或5° —分，直接影響最終主軸輸出角度與理論所需角度存在一定誤差，無法精確定位，且無法進行調整，這樣就會影響后續的加工生產。

發明內容
為了解決現有的機床用萬能銑頭存在的上述問題，本發明實施例提供了一種萬能銑頭微分機構及機床。具體技術方案如下
一種萬能銑頭微分機構，其中，包括主軸、套設于所述主軸上的第一軸套、套設于所述第一軸套上的第二軸套以及包括一端設有第一臺階孔的盲孔的第三軸套，所述第三軸套以所述第一臺階孔區段部分套設于所述第二軸套外，并以所述盲孔區段套設于所述第一軸套夕卜，所述第二軸套背向所述第三軸套的一端設有徑向環狀的第一突起，所述第一突起朝向所述第三軸套的一面邊沿環設有第一端齒盤，所述第三軸套朝向所述第二軸套的一端的端面連接有環形的轉動盤，所述轉動盤朝向所述第二軸套的一面邊沿環設有第二端齒盤，所述第一端齒盤與所述第二端齒盤相向并于所述第二軸套沿所述第三軸套滑移至最大行程處嚙合；所述萬能洗頭包括驅動裝置，所述驅動裝置驅動所述轉動盤轉動；所述第二軸套與所述第三軸套之間設有液壓驅動裝置，所述液壓驅動裝置與所述第二軸套連接，并驅動所述第二軸套沿所述第三軸套軸向滑動。上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述第二軸套與所述轉動盤相對的一側設有突起高度低于所述第一突起的徑向環狀第二突起和突起高度低于所述第二突起的徑向環狀第三突起，所述第二軸套貼近所述第三突起且朝向所述第三軸套的一側套設有擋環，所述第三突起上套設有壓緊盤，所述擋環與所述第二突起朝向所述壓緊盤的端面限制所述壓緊盤的軸向滑動范圍；所述第二軸套與所轉動盤相對的一面，于貼近所述第一端齒盤的圓周上均布有多個第一空槽，所述壓緊盤上設有與多個所述第一空槽一一對應的多個第二空槽，所述第一空槽與對應的所述第二空槽形成空腔，所述空腔內設有矩形彈簧。上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述壓緊盤朝向所述轉動盤的一面，于所述壓緊盤的同心圓周上均布有多個頂桿裝置，所述頂桿裝置包括截面呈T型的頂桿，所述頂桿窄截面的一端與壓塊螺釘連接，所述頂桿寬截面的一端與所述轉動盤的端面接觸。
上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述驅動裝置為設于所述萬能銑頭內的電機，所述電機通過固定連接于所述轉動盤的扇型齒驅動轉動盤。上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述第三軸套朝向所述第二軸套的端面上，貼近所述轉動盤的圓周上均布有多個與所述轉動盤內圈形成滾動摩擦關系的凸輪從動軸承。上述的萬能銑頭微分機構，其中，包括一松開油腔，所述松開油腔主要由所述第二軸套伸入所述第三軸套的端面、所述第一臺階孔的底面和壁面以及所述第一軸套的外表面所形成；所述第一軸套背向所述第三軸套的一端設有徑向的突出環，所述第二軸套設有與所述突出環適配的第二臺階孔，所述突出環套設于所述第二臺階孔內；還包括一鎖緊油腔，所述鎖緊油腔主要由所述突出環朝向所述第二臺階孔底面的端面、所述第二臺階孔的底面和壁面以及所述第一軸套的外表面所形成；所述松開油腔和所述鎖緊油腔分別和液壓源連接；所述萬能銑頭通過所述鎖緊油腔和所述松開油腔的注油和泄油，驅動所述第二軸套沿所述第三軸套的軸向滑動。上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述壓緊盤在與所述第三突起的接觸面上固定 連接有導向環。上述的萬能銑頭微分機構，其中，所述頂桿與所述轉動盤接觸面的后側設有碟簧，所述碟簧卡制于所述壓緊盤與所述頂桿之間。一種機床，其中，包括上述的萬能銑頭微分機構。本技術方案的有益效果是
通過在一對端齒盤的基礎上，增加一個過渡轉動盤，并將一個定位端齒盤安裝在轉動盤上，實現了定位端齒盤相對于殼體的轉動，改變了定位端齒盤之前固裝在殼體上的方式，改為間接固定在轉動盤上，因此釋放了轉動方向上的自由度，在分度時，克服了目前端齒盤最高精度1° 一分的限制，可以使銑頭最小分度達到小數級，甚至微分級，大大提高了分度性能。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在45度萬能銑頭中的結構示意 圖2為本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在45度萬能銑頭中的圖I中A的局部放大結構示意圖在端齒盤脫開時的結構示意 圖3為本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在45度萬能銑頭中的圖I中A的局部放大結構示意圖在端齒盤嚙合時的結構示意 圖4為本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在端齒盤脫開狀態下的頂桿裝置結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本技術方案作進一步說明，但不作為本技術方案的限定。如圖I所示，本技術方案一種萬能銑頭微分機構及機床的實施例在45度萬能銑頭結構示意圖，圖圓圈位置A為萬能銑頭微分機構在萬能銑頭的結構示意圖。結合圖2和圖3所示，本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在45度萬能銑頭的圖I中A的局部放大結構示意圖在端齒盤脫開和嚙合時的結構示意圖，包括主軸(圖中未示出)、套設于主軸上的第一軸套(圖中未示出)、套設于第一軸套上的第二軸套6以及包括一端設有第一臺階孔的盲孔的第三軸套1，第三軸套以第一臺階孔區段部分套設于第二軸套外，并以盲孔區段套設于第一軸套外，第二軸套6背向第三軸套I的一端設有徑向環狀的第一突起15，第一突起15朝向第三軸套I的一面邊沿環設有第一端齒盤5。第三軸套I朝向第二軸套6的一端設有徑向環狀突起，第三軸套I上的突起朝向第二軸套6的一面連接有環形的轉動盤2，轉動盤2朝向第二軸套6的一面邊沿環設有第二 端齒盤4，第一端齒盤5與第二端齒盤4相向并于第二軸套6沿第三軸套I滑移至最大行程處嚙合。萬能銑頭包括驅動裝置，驅動裝置驅動轉動盤2轉動。第二軸套6與第三軸套I之間設有液壓驅動裝置，液壓驅動裝置與第二軸套6連接，并驅動第二軸套6沿第三軸套I軸向滑動。在具體實施例中，萬能銑頭包括一松開油腔18，松開油腔18主要由第二軸套6伸入第三軸套I的端面、第一臺階孔的底面和壁面以及第一軸套的外表面所形成；第一軸套背向第三軸套I的一端設有徑向的突出環，第二軸套6設有與突出環適配的第二臺階孔，突出環套設于第二臺階孔內；還包括一鎖緊油腔19，鎖緊油腔19主要由突出環朝向第二臺階孔底面的端面、第二臺階孔的底面和壁面以及第一軸套的外表面所形成；松開油腔18和鎖緊油腔19分別和液壓源連接；萬能銑頭通過鎖緊油腔19和松開油腔18的注油和泄油，驅動第二軸套6沿第三軸套I的軸向滑動。在上述技術方案的基礎上，第二軸套6與轉動盤2相對的一側設有突起高度低于第一突起15的徑向環狀第二突起17和突起高度低于第二突起的徑向環狀第三突起16，第二軸套6貼近第三突起16且朝向第三軸套的一側套設有擋環9，第三突起16上套設有壓緊盤10，擋環9與第二突起17朝向壓緊盤10的端面限制壓緊盤10的軸向滑動范圍。第二軸套6與轉動盤2相對的一面，于貼近第一端齒盤5的圓周上均布有多個第一空槽，壓緊盤10上設有與多個第一空槽一一對應的多個第二空槽，第一空槽與對應的第二空槽形成空腔，空腔內設有矩形彈簧7，矩形彈簧7始終處于壓縮狀態。壓緊盤10在擋環9與第二突起17朝向壓緊盤10端面之間的滑動范圍同時也決定了矩形彈簧7在端齒盤分度時所能實現的壓縮量。本技術方案實現的技術原理是當分度時，首先松開油腔18開始注油，第二軸套6開始向右運動，當到達右極限位置時，第二端齒盤4和第一端齒盤5處于脫開狀態。在矩形彈簧7的作用下使壓緊盤10壓緊在限位槽內，此時，壓緊盤10與轉動盤2之間存在一定的間隙。當完成分度時，松開油腔18泄油、鎖緊油腔19開始注油，第二軸套6開始向左運動，當到達左極限位置時，第二端齒盤4和第一端齒盤5嚙合，完成鎖緊。彈簧7處于最大壓縮量狀態，壓緊盤10壓緊在轉動盤2的端面上，此時轉動盤2同時受到了鎖緊油腔19及矩形彈簧7產生的力，很好地實現了左端齒盤4固定在左殼體I上的要求，保證了銑頭在切削時不發生轉動。本發明一種萬能銑頭微分機構的具體實施例中，驅動裝置為設于所述萬能銑頭內的電機(圖中未示出)，電機通過固定連接于轉動盤2的扇型齒3驅動轉動盤2。本發明一種萬能銑頭微分機構的具體實施例中，所述第三軸套I朝向所述第二軸套6的端面上，貼近轉動盤2的圓周上均布有多個與所述轉動盤2內圈形成滾動摩擦關系的凸輪從動軸承11。本發明一種萬能銑頭微分機構的具體實施例中，壓緊盤10在與第三突起15的接觸面上固定連接有導向環8，起到減緩壓緊盤10和第二軸套6因直接接觸和摩擦而產生磨損的作用。如圖4所示，為本技術方案一種萬能銑頭微分機構的實施例在端齒盤脫開狀態下 的頂桿裝置結構示意圖，為防止轉動盤2在第三軸套I內的微小竄動，故壓緊盤10朝向轉動盤2的一面，于壓緊盤10的同心圓周上均布有多個頂桿裝置，頂桿裝置包括截面呈T型的頂桿12，頂桿12窄截面的一端與壓塊14螺釘連接，頂桿12寬截面的一端與轉動盤2的端面接觸。頂桿12與轉動盤2接觸面的后側設有碟簧13，碟簧13卡制于壓緊盤10與頂桿12之間。這種情況下，轉動盤2的端面只受碟簧的壓縮力，載荷較小，不影響第二端齒盤4的轉動，且較好地解決了第二端齒盤4軸向竄動問題。本技術方案實施例通過在一對端齒盤的基礎上，增加一個過渡轉動盤，釋放了定位端齒盤5在轉動方向上的自由度，實現了銑頭的高精度分度要求；在鎖緊油腔19和矩形彈簧7的作用下，轉動盤2和定位端齒盤5緊緊鎖死在殼體上，保證了銑頭切削中的整體剛性；同時，通過安裝在轉動盤周圍的頂桿裝置，較好地解決了端齒盤在脫開狀態下的軸向竄動問題。該機構結構緊湊，所占空間小，保證了整體外觀的美觀，優化了結構布局，配合液壓驅動及整體電機控制，能夠很好地實現銑頭分度的自動化過程，靈活性好適用性強，具有廣闊的應用前景。本技術方案實施例還公開了一種機床，該機床具有上述所述的萬能銑頭微分機構，該機床的其它部分可以參考現有技術，在此不做贅述。以上所述僅為本發明較佳的實施例，并非因此限制本發明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.ー種萬能銑頭微分機構，其特征在干，包括主軸、套設于所述主軸上的第一軸套、套設于所述第一軸套上的第二軸套(6)以及包括一端設有第一臺階孔的盲孔的第三軸套(1)，所述第三軸套以所述第一臺階孔區段部分套設于所述第二軸套(6)外，并以所述盲孔區段套設于所述第一軸套外，所述第二軸套(6)背向所述第三軸套(I)的一端設有徑向環狀的第一突起(15)，所述第一突起朝向所述第三軸套的一面邊沿環設有第一端齒盤(5)，所述第三軸套(I)朝向所述第二軸套(6)的一端的端面連接有環形的轉動盤(2)，所述轉動盤(2)朝向所述第二軸套的一面邊沿環設有第二端齒盤(2)，所述第一端齒盤(5)與所述第二端齒盤(4)相向井于所述第二軸套沿所述第三軸套滑移至最大行程處嚙合； 所述萬能洗頭包括驅動裝置，所述驅動裝置驅動所述轉動盤(2)轉動； 所述第二軸套(6)與所述第三軸套(I)之間設有液壓驅動裝置，所述液壓驅動裝置與所述第二軸套連接，并驅動所述第二軸套沿所述第三軸套軸向滑動。
2.如權利要求I所述的萬能銑頭微分機構，其特征在干， 所述第二軸套(6)與所述轉動盤(2)相対的一側設有突起高度低于所述第一突起(15)的徑向環狀第二突起(17)和突起高度低于所述第二突起的徑向環狀第三突起(16)，所述第二軸套(6)貼近所述第三突起且朝向所述第三軸套的一側套設有擋環(9)，所述第三突起上套設有壓緊盤(10)，所述擋環(9)與所述第二突起朝向所述壓緊盤的端面限制所述壓緊盤(10)的軸向滑動范圍； 所述第二軸套(6)與所轉動盤(2)相対的一面，于貼近所述第一端齒盤(5)的圓周上均布有多個第一空槽，所述壓緊盤(10)上設有與多個所述第一空槽一一對應的多個第二空槽，所述第一空槽與對應的所述第二空槽形成空腔，所述空腔內設有矩形彈簧(7)。
3.如權利要求I所述的萬能銑頭微分機構，其特征在于，所述壓緊盤(10)朝向所述轉動盤(2)的一面，于所述壓緊盤(10)的同心圓周上均布有多個頂桿裝置，所述頂桿裝置包括截面呈T型的頂桿(12)，所述頂桿(12)窄截面的一端與壓塊(14)螺釘連接，所述頂桿(12)寬截面的一端與所述轉動盤(2)的端面接觸。
4.如權利要求I所述的萬能銑頭微分機構，其特征在于，所述驅動裝置為設于所述萬能銑頭內的電機，所述電機通過固定連接于所述轉動盤的扇型齒驅動轉動盤。
5.如權利要求I所述的萬能銑頭微分機構，其特征在于，所述第三軸套(I)朝向所述第ニ軸套的端面上，貼近所述轉動盤的圓周上均布有多個與所述轉動盤(2)內圈形成滾動摩擦關系的凸輪從動軸承(11)。
6.如權利要求I所述的萬能銑頭微分機構，其特征在干，包括一松開油腔(18)，所述松開油腔(18)主要由所述第二軸套(6)伸入所述第三軸套(I)的端面、所述第一臺階孔的底面和壁面以及所述第一軸套的外表面所形成； 所述第一軸套背向所述第三軸套的一端設有徑向的突出環，所述第二軸套(6)設有與所述突出環適配的第二臺階孔，所述突出環套設于所述第二臺階孔內； 還包括一鎖緊油腔(19)，所述鎖緊油腔(19)主要由所述突出環朝向所述第二臺階孔底面的端面、所述第二臺階孔的底面和壁面以及所述第一軸套的外表面所形成； 所述松開油腔(18)和所述鎖緊油腔(19)分別和液壓源連接；所述萬能銑頭通過所述鎖緊油腔(18)和所述松開油腔(19)的注油和泄油，驅動所述第二軸套(6)沿所述第三軸套(O的軸向滑動。
7.如權利要求2所述的萬能銑頭微分機構，其特征在于，所述壓緊盤(10)在與所述第三突起(16)的接觸面上固定連接有導向環(8)。
8.如權利要求3所述的萬能銑頭微分機構，其特征在于，所述頂桿(12)與所述轉動盤(2)接觸面的后側設有碟簧(13)，所述碟簧(13)卡制于所述壓緊盤(10)與所述頂桿(12)之間。
9.ー種機床，其特征在于，包括如權利要求I 8所述的萬能銑頭微分機構。
全文摘要
本技術方案公開了一種萬能銑頭微分機構及機床，屬于機床用銑頭領域，包括主軸、套設于主軸上的第一軸套、套設于第一軸套上的第二軸套以及包括一端設有第一臺階孔的盲孔的第三軸套，第三軸套以第一臺階孔區段部分套設于第二軸套外，并以盲孔區段套設于第一軸套外，第二軸套背向第三軸套的一端設有徑向環狀的第一突起，第一突起朝向第三軸套的一面邊沿環設有第一端齒盤，第三軸套朝向第二軸套的一端的端面連接有環形的轉動盤，轉動盤朝向第二軸套的一面邊沿環設有第二端齒盤，第一端齒盤與第二端齒盤相向并于第二軸套沿第三軸套滑移至最大行程處嚙合。本技術方案的有益效果是，可以使銑頭的精度大大提高，最小分度達到小數級，甚至微分級。
文檔編號B23Q16/02GK102837226SQ201210368430
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者曹萍, 孟祥東, 鄭開彬 申請人:上海三一精機有限公司