本發明涉及一種高精密數控加工領域,具體涉及一種復合走心主軸。

背景技術：

目前，軸類機械加工中心通常包括兩大類，其中一種為常規的機床，主軸旋轉帶動零件旋轉，刀具走刀進行加工，另一種為走心機，其刀具位置固定，主軸旋轉同時實現軸向移動，與刀具配合進行加工。

兩種加工中心各有優點，但是兩種類型的加工中心只能完成各自的加工動作，無法相結合。

技術實現要素：

為了克服背景技術的不足，本發明提供一種復合走心主軸。

本發明所采用的技術方案：一種復合走心主軸，包括中空軸電機、走心座、中心軸、第一夾持機構、第二夾持機構；所述第一夾持機構設置在中空軸電機的一端，與中空軸電機聯動配合；所述走心座、中心軸、第二夾持機構設置在中空軸電機的另一端，所述中心軸一端插入中空軸電機，與中空軸電機聯動配合，另一端與穿過走心座并與走心座螺紋配合；所述第二夾持機構包括彈性夾頭、拉桿、撥叉組件，所述彈性夾頭設置在中心軸插入中空軸電機內的一端，并與中心軸軸向滑移且周向限位配合；所述撥叉組件設置在走心座上，所述拉桿呈中空結構，其一端穿過中心軸中心并連接彈性夾頭，另一端穿過撥叉組件并與撥叉組件螺紋配合。

所述撥叉組件包括撥叉座、撥桿、2個氣缸，所述撥叉座通過螺紋固定連接在拉桿上，所述撥桿套設在拉桿外與撥叉座相對應，2個所述氣缸固定安裝在走心座上，且其輸出端分別與撥桿的兩端鉸接。

第一夾持機構包括安裝座、活動件、二個夾板、驅動組件、連接座；所述安裝座通過連接座安裝在中空軸電機上；所述安裝座中心設有第一中心孔，所述安裝座的前端面上還設有兩個沿中心孔對稱布置的安裝凸臺，兩個安裝凸臺對應的外側設有沿前后方向延伸的第一直線導軌，兩個安裝凸臺對應的內側設有與第一直線導軌相垂直的第二直線導軌；二個所述夾板對應設置在兩個安裝凸臺之間，并與第二直線導軌滑移配合，所述夾板的外側面為傾斜面，所述傾斜面上設有沿前后方向延伸的第三直線導軌；所述活動件套設在兩個安裝凸臺外側，且活動件與第一直線導軌、第三直線導軌滑移配合；所述驅動組件驅動連接活動件，能驅使活動件沿第一直線導軌前后滑移。

所述驅動組件包括驅動件、頂桿、液壓動力源、滑移套、傳動軸；所述驅動件設置在安裝座的后端，其中心設有與第一中心孔對應的第二中心孔，且驅動件與安裝座周向限位配合；所述頂桿沿第一中心孔周向均勻布置，且頂桿穿過安裝座，其兩端分別頂住驅動件與活動件；所述液壓動力源驅動連接滑移套，且所述滑移套可滑移地套設在中心軸外；所述傳動軸套設在中心軸外，與中心軸花鍵配合，且所述傳動軸設置在驅動件與滑移套之間；所述中空軸電機的輸出端連接有輸出套，所述輸出套套設在傳動軸外，并與傳動軸花鍵配合。

液壓動力源包括輸出活動套、第一液壓油管、第二液壓油管、電磁閥、調整缸、伺服電機；所述電磁閥呈兩位三通結構，其一個連接口連通液壓源，另外兩個連接口分別通過第一液壓油管、第二液壓油管連接輸出活動套；其中第二液壓油管還連接調整缸，所述調整缸通過伺服電機驅動調節。

還包括走心驅動組件，所述走心驅動組件包括驅動電機、絲桿、連接座、滑移軌道；所述中空軸電機與走心座底部通過連接座連成一體，并滑移設置在滑移軌道上，所述驅動電機驅動連接絲桿，所述絲桿與連接座螺紋配合。

本發明的有益效果是：采用以上方案，當采用第一夾持機構夾緊零件時，第二夾持機構不工作，中空軸電機只能帶動零件做旋轉工作；當采用第二夾持機構夾持零件時，第一夾持機構不工作，撥叉組件拉動拉桿使彈性夾頭與中心軸配合夾緊零件，同時中空軸電機帶動中心軸、第二夾持機構同步旋轉，此時，由于中心軸與走心座的螺紋配合以及拉桿與撥叉組件的螺紋配合，在旋轉工作的同時實現軸向移動；通過兩組不同的夾持機構，巧妙地將走心旋轉加工與固定旋轉加工兩種不同加工方式結合在同一臺加工設備上。

附圖說明

圖1為本發明實施例復合走心主軸的結構示意圖。

圖2為本發明實施例復合走心主軸另一角度的結構示意圖。

圖3為本發明實施例復合走心主軸的剖視圖。

圖4為本發明實施例高精度旋轉夾盤去除第二夾持機構、中空軸電機、液壓動力源后的結構示意圖。

圖5為在圖4的基礎上去除

圖6為本發明實施例第二夾持機構的結構示意圖。

圖7為本發明實施例第二夾持機構的正面結構示意圖。

圖8為圖7中a-a處的剖視結構示意圖。

圖9為圖7中b-b處的剖視結構示意圖。

圖10為本發明實施例第二夾持機構去除活動件后的結構示意圖。

圖11為本發明實施例安裝座的結構示意圖。

圖12為本發明實施例夾板的結構示意圖。

圖中1-中空軸電機，11-輸出套，2-走心座，3-中心軸，4-第一夾持機構，41-安裝座，411-第一中心孔，412-第一環形擋板，413-安裝凸臺，414-第二環形擋板，415-限位凸臺，42-活動件，43-夾板，431-傾斜面，432-弧形凹槽，44-驅動組件，441-驅動件，442-頂桿，443-液壓動力源，4431-輸出活動套，4432-第一液壓油管，4433-第二液壓油管，4434-電磁閥，4435-調整缸，4436-伺服電機，444-滑移套，445-傳動軸，45-第一直線導軌，46-第二直線導軌，47-第三直線導軌，48-連接座，5-第二夾持機構，51-彈性夾頭，52-拉桿，53-撥叉組件，531-撥叉座，532-撥桿，533-氣缸，6-走心驅動組件，61-驅動電機，62-絲桿，63-連接座，64-滑移軌道。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明進行進一步的詳細描述，以下給出的實施例僅為了闡明本發明，而不是為了限制本發明的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“后”、“前”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系是正常使用高精度旋轉夾盤時的方位位置，如“前”為靠近加工端的位置，后為遠離加工端的位置，“內”為靠近中心的位置，“外”為遠離中心的位置，是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖所示，一種復合走心主軸，包括中空軸電機1、走心座2、中心軸3、第一夾持機構4、第二夾持機構5。

如圖所示，所述第一夾持機構4設置在中空軸電機1的一端，與中空軸電機1聯動配合；所述第一夾持機構4包括安裝座41、活動件42、二個夾板43、驅動組件44、連接座48；所述安裝座41通過連接座48安裝在中空軸電機1上；所述安裝座41中心設有第一中心孔411，所述安裝座41的前端面上還設有兩個沿中心孔411對稱布置的安裝凸臺413，兩個安裝凸臺413對應的外側設有沿前后方向延伸的第一直線導軌45，兩個安裝凸臺413對應的內側設有與第一直線導軌45相垂直的第二直線導軌46；二個所述夾板43對應設置在兩個安裝凸臺413之間，并與第二直線導軌46滑移配合，所述夾板43的外側面為傾斜面431，所述傾斜面431上設有沿前后方向延伸的第三直線導軌47；所述活動件42套設在兩個安裝凸臺413外側，且活動件42與第一直線導軌45、第三直線導軌47滑移配合；所述驅動組件44驅動連接活動件42，能驅使活動件42沿第一直線導軌45前后滑移。

第一夾持機構4采用高精度旋轉夾盤，用于夾緊零件并帶動零件快速旋轉，當采用第一夾持機構4夾緊零件時，零件穿過第一中心孔411并設置于二個所述夾板43之間，活動件42在驅動組件44的作用下沿第一直線導軌45向前移動，同時與夾板43上的第三直線導軌47配合，擠壓傾斜面431，使得兩個夾板43沿第二直線導軌46滑移靠攏，從而夾緊零件，其對稱中心能夠始終保持不變，即使重復裝置零件也不會發生變化，穩定性更好，精度非常高。

如圖所示，所述走心座2、中心軸3、第二夾持機構5設置在中空軸電機1的另一端，所述中心軸3一端插入中空軸電機1，與中空軸電機1聯動配合，另一端與穿過走心座2并與走心座2螺紋配合；所述第二夾持機構5包括彈性夾頭51、拉桿52、撥叉組件53，所述彈性夾頭51設置在中心軸3插入中空軸電機1內的一端，并與中心軸3軸向滑移且周向限位配合；所述撥叉組件53設置在走心座2上，所述拉桿52呈中空結構，其一端穿過中心軸3中心并連接彈性夾頭51，另一端穿過撥叉組件53并與撥叉組件53螺紋配合。

其中，所述撥叉組件53包括撥叉座531、撥桿532、2個氣缸533，所述撥叉座531通過螺紋固定連接在拉桿52上，所述撥桿532套設在拉桿52外與撥叉座531相對應，2個所述氣缸533固定安裝在走心座2上，且其輸出端分別與撥桿532的兩端鉸接；通過兩個氣缸533控制撥叉座531，更容易調整撥叉組件53對零件的夾緊效果。

當采用第二夾持機構5夾持零件時，零件穿過拉桿52中心、彈性夾頭51，撥叉組件53拉動拉桿52使彈性夾頭31與中心軸3配合夾緊零件，同時中空軸電機1帶動中心軸3、第二夾持機構5同步旋轉，此時，由于中心軸3與走心座2的螺紋配合以及拉桿52與撥叉組件53的螺紋配合，在旋轉工作的同時實現軸向移動，從而實現走心加工的功能。

上述的第一夾持機構4與第二夾持機構5相互獨立，通過控制第一夾持機構4或第二夾持機構5夾緊零件，實現零件的固定旋轉加工或走心旋轉加工，在一臺加工中心設備上結合了兩種加工方式。

如圖所示，所述驅動組件44包括驅動件441、頂桿442、液壓動力源443、滑移套444、傳動軸445；所述驅動件441設置在安裝座41的后端，其中心設有與第一中心孔411對應的第二中心孔，且驅動件441與安裝座41周向限位配合；所述頂桿442沿第一中心孔411周向均勻布置，且頂桿442穿過安裝座41，其兩端分別頂住驅動件441與活動件42；所述液壓動力源443驅動連接滑移套444，且所述滑移套444可滑移地套設在中心軸3外；所述傳動軸445套設在中心軸3外，與中心軸3花鍵配合，且所述傳動軸445設置在驅動件441與滑移套444之間；所述中空軸電機2的輸出端連接有輸出套11，所述輸出套11套設在傳動軸445外，并與傳動軸445花鍵配合。

中空軸電機2的輸出端能帶動輸出套11旋轉，輸出套11通過花鍵帶動傳動軸445旋轉，傳動軸445能帶動驅動件441同步轉動，從而實現第一夾持機構4的旋轉工作；同時傳動軸445通過花鍵能帶動中心軸3旋轉，中心軸3能帶動第二夾持機構5旋轉工作；另外液壓動力源443通過滑移套444帶動傳動軸445軸向滑移，使得驅動件441動作，實現第一夾持機構4夾持效果。

上述結構將多種驅動傳動結構巧妙地結合在一起，結構緊湊，體積小，而且進一步保證其工作的同步性，提高加工精度。

其中，采用液壓動力源驅動，不僅控制更方便，而且進一步保證了其加工精度，使用效果更好。

所述液壓動力源443包括輸出活動套4431、第一液壓油管4432、第二液壓油管4433、電磁閥4434、調整缸4435、伺服電機4436；所述電磁閥4434呈兩位三通結構，其一個連接口連通液壓源，另外兩個連接口分別通過第一液壓油管4432、第二液壓油管4433連接輸出活動套4431；其中第二液壓油管4433還連接調整缸4434，所述調整缸4434通過伺服電機4435驅動調節。

通常，固定旋轉加工適用于短軸零件，第二夾持機構5不會對其造成干涉影響，而走心旋轉加工適用于長軸零件，零件加工時需穿過第一夾持機構4.

當采用固定旋轉加工時，電磁閥4434連通第一液壓油管4432，使得第一夾持機構4能夠牢固的夾緊零件加工；當采用走心旋轉加工時，電磁閥4434連通第二液壓油管4433，同時通過伺服電機4436對調整缸4435進行調整，改變容積大小，從而快速準確地改變第一夾持機構4夾持力度，通過上述調整方法，能夠使得第一夾持機構4正好處于未夾緊且零件正好能夠旋轉的位置，保證零件加工時的同心度，保證其高精度加工要求。

如圖所示，還包括走心驅動組件6，所述走心驅動組件6包括驅動電機61、絲桿62、連接座63、滑移軌道64；所述中空軸電機2與走心座2底部通過連接座63連成一體，并滑移設置在滑移軌道64上，所述驅動電機61驅動連接絲桿62，所述絲桿62與連接座63螺紋配合。通過電機絲桿的驅動傳動方式，實現中空軸電機1、走心座2整體性的滑移，進一步走心旋轉加工的目的。

另外，為了進一步提高加工精度，提高工作穩定性，可以如圖所示，將2個所述夾板43相對的一側設置沿前后方向延伸的弧形凹槽432，旋轉加工的零件一般為軸類零件，通過弧形凹槽432能夠與零件更好地配合，夾緊對中效果更佳。

如圖所示，所述安裝座41的前端設有沿其外邊沿設置的第一環形擋板412，所述活動件42外壁與第一環形擋板412內壁相貼合，通過第一環形擋板412進一步對活動件42進行一個限位，保證其沿直線滑移，保證夾持精度。

同樣的，所述安裝座41的后端設有沿其外邊沿設置的第二環形擋板414，所述推動塊441外壁與第二環形擋板414內壁相貼合。

如圖所示，所述第二環形擋板414內壁設有若干周向均布的限位凸臺415，所述驅動件441外壁設有與限位凸臺415適配的限位凹槽，通過限位凸臺415與限位凹槽進一步實現定位配合，而且方便安裝。

實施例不應視為對發明的限制，但任何基于本發明的精神所作的改進，都應在本發明的保護范圍之內。