專利名稱：恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床設(shè)備，尤其是一種機(jī)床設(shè)備中的動(dòng)力頭，具體地說是一種恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)控機(jī)床的主軸為滿足不同新型刀具材料對(duì)特殊工件材料的加工，在滿足刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮刀具效益，提高生產(chǎn)效率，對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的主軸提出了更高的要求，主要表現(xiàn)在高轉(zhuǎn)速、無級(jí)調(diào)速的同時(shí)保證足夠扭矩。目前市場上的機(jī)床主傳動(dòng)變速主要分兩種第一種純機(jī)械變速(傳統(tǒng)變速機(jī)構(gòu))，機(jī)床的使用轉(zhuǎn)速檔數(shù)有限，通常為多級(jí)轉(zhuǎn)速輸出，齒輪傳動(dòng)噪音大，振動(dòng)比較大，對(duì)機(jī)床的使用尤其是數(shù)控機(jī)床加工來說不能滿足機(jī)床精度保持性和無級(jí)調(diào)速的要求(每次切換轉(zhuǎn)速時(shí)需停車操作不方便)且不便于維修；第二種現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床主導(dǎo)配置，變頻(伺服)電機(jī)通過同步帶變比，實(shí)現(xiàn)主軸的無級(jí)變速。缺陷主軸的扭矩主要受主電機(jī)的限制，同步帶的變比由于受皮帶包角的局限性一般減速比不大于2，在重切削中低速區(qū)間內(nèi)無級(jí)變速時(shí)扭矩顯然存在不足。為增大扭矩必須增大電機(jī)的規(guī)格，無形增大機(jī)床的成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)床動(dòng)力頭存在的溫升大且不易控制，同時(shí)在低速重載下動(dòng)力不足的問題，設(shè)計(jì)一種既能滿足通用數(shù)控機(jī)床主軸恒溫的高速、高精度加工要求，又能滿足中低轉(zhuǎn)速下無級(jí)變速的重載加工要求的恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭，它包括主軸箱20、伺服主電機(jī)I和減速箱體16，其特征是伺服主電機(jī)16通過一安裝在減速箱體16中的行星減速裝置的輸入軸相連，行星減速裝置的輸出軸8上安裝有同步帶輪9，同步帶10套裝在同步帶輪9和高速主軸單元12的同步帶輪11上，同步帶輪11安裝在高速主軸單元12的一端上，高速主軸單元12的另一端上安裝有刀具13 ;在所述的主軸箱20中安裝有調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度的、由電源和控制器18控制的固溶體制冷塊17。所述的行星減速裝置包括過渡軸2、滑移齒輪3、固定齒套4、行星輪5、內(nèi)齒圈6、太陽輪7、上行星架14和下行星架15，過渡軸2與伺服主電機(jī)I的輸出軸相連，滑移齒輪3與太陽輪7嚙合時(shí)，通過太陽輪7帶動(dòng)周邊的若干個(gè)行星輪5回轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈6固定在減速箱體16，行星輪5在內(nèi)齒圈6內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；行星輪5安裝在上行星架14和下行星架15上，上行星架14和下行星架15回轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；滑移齒輪3與固定齒套4嚙合時(shí)，過渡軸2與滑移齒輪3嚙合，固定齒套4與上行星架14剛性連接一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)下下行星架15轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)面帶動(dòng)輸出軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；所述行星輪5的輪軸的兩端分別安裝在上行星架14和下行星架15上，上行星架14和下行星架15分別安裝在太陽輪7的兩側(cè)。[0010]本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，既能滿足數(shù)控機(jī)床主軸恒溫的高速、高精加工，又能滿足中低轉(zhuǎn)速下無級(jí)變速的重載加工。本實(shí)用新型的主軸能在恒溫下工作，因此加工精度高。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的主軸箱冷卻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為伺服主電機(jī)、2為過渡軸、3為滑移齒輪、4為固定齒套、5為行星輪、6為內(nèi)齒圈、7為太陽輪、8為輸出軸、9為同步帶輪、10為同步帶)、11為同步帶輪、12為高速主軸單元、13為刀具、14為上行星架、15為下行星架、16為減速箱體；17為固溶體制冷塊(17)、18為電源和控制器、19為散熱裝置、20為主軸箱。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1-2所示。一種恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭，它包括主軸箱20、伺服主電機(jī)I和減速箱體16，伺服主電機(jī)16通過一安裝在減速箱體16中的行星減速裝置的輸入軸相連，行星減速裝置的輸出軸8上安裝有同步帶輪9,同步帶10套裝在同步帶輪9和高速主軸單元12的同步帶輪11上，同步帶輪11安裝在高速主軸單元12的一端上，高速主軸單元12的另一端上安裝有刀具13 ;在所述的主軸箱20中安裝有調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度的、由電源和控制器18控制的固溶體制冷塊17，同時(shí)還配有相應(yīng)的散熱裝置19，如圖2所示。本實(shí)用新型的行星減速裝置如圖1所示，它包括過渡軸2、滑移齒輪3、固定齒套4、行星輪5、內(nèi)齒圈6、太陽輪7、上行星架14和下行星架15，過渡軸2與伺服主電機(jī)I的輸出軸相連，滑移齒輪3與太陽輪7嚙合時(shí)，通過太陽輪7帶動(dòng)周邊的若干個(gè)行星輪5回轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈6固定在減速箱體16，行星輪5在內(nèi)齒圈6內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；行星輪5安裝在上行星架14和下行星架15上，上行星架14和下行星架15回轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；滑移齒輪3與固定齒套4嚙合時(shí)，過渡軸2與滑移齒輪3嚙合，固定齒套4與上行星架14剛性連接一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)下下行星架15轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)面帶動(dòng)輸出軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；所述行星輪5的輪軸的兩端分別安裝在上行星架14和下行星架15上，上行星架14和下行星架15分別安裝在太陽輪7的兩側(cè)。主軸單元與減速箱剖視圖如圖1所示，伺服主電機(jī)I帶動(dòng)過渡軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)撥叉將滑移齒輪3移至太陽輪7與太陽輪7嚙合時(shí)，通過太陽輪7帶動(dòng)周邊的若干個(gè)行星輪5回轉(zhuǎn)，由于內(nèi)齒圈6固定，所以行星輪5在內(nèi)齒圈6內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。行星輪5的輪軸的兩端分別安裝在上下行星架上，即行星架完成回轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了一定的變比，輸出軸8由于固定在下行星架15上，同樣實(shí)現(xiàn)了變比，輸出軸端通過同步帶的變比再將實(shí)現(xiàn)二次減速，高速主軸單元12實(shí)現(xiàn)了大扭矩重載，可用于對(duì)上下模具進(jìn)行粗加工；當(dāng)滑移齒輪3與固定齒套4嚙合時(shí)，主電機(jī)輸出軸通過過渡軸2與滑移齒輪3嚙合，固定齒套4與行星架剛性連接一起轉(zhuǎn)動(dòng)，減速機(jī)輸出軸8帶動(dòng)皮帶輪9,通過同步帶10帶動(dòng)主軸單元實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn),對(duì)上下模具進(jìn)行精加工。[0020]主軸箱內(nèi)主軸單元冷卻示意圖如圖2所示，固溶體制冷塊17安裝在與主軸單元12接觸的主軸箱20處，固溶體制冷塊17在電源和控制器18的作用下，產(chǎn)生一個(gè)熱極一個(gè)冷極，熱極通過散熱裝置19進(jìn)行散熱，冷極通過主軸箱20對(duì)主軸單元12進(jìn)行冷卻，穩(wěn)定了主軸單元溫度，使溫度范圍控制在比室溫高5°C左右，提高加工精度?？刂破?8根據(jù)溫度傳感器的信號(hào)控制固溶體制冷塊17的工作與否。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭，它包括主軸箱(20)、伺服主電機(jī)(I)和減速箱體(16)，其特征是伺服主電機(jī)(16)通過一安裝在減速箱體(16)中的行星減速裝置的輸入軸相連，行星減速裝置的輸出軸(8)上安裝有同步帶輪(9)，同步帶(10)套裝在同步帶輪(9)和高速主軸單元(12)的同步帶輪(11)上，同步帶輪(11)安裝在高速主軸單元(12)的一端上，高速主軸單元(12)的另一端上安裝有刀具(13);在所述的主軸箱(20)中安裝有調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度的、由電源和控制器(18 )控制的固溶體制冷塊(17 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭，其特征是所述的行星減速裝置包括過渡軸(2)、滑移齒輪(3)、固定齒套(4)、行星輪(5)、內(nèi)齒圈(6)、太陽輪(7)、上行星架(14)和下行星架(15)，過渡軸(2)與伺服主電機(jī)(I)的輸出軸相連，滑移齒輪(3)與太陽輪(7)嚙合時(shí)，通過太陽輪(7)帶動(dòng)周邊的若干個(gè)行星輪(5)回轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈(6)固定在減速箱體(16)，行星輪(5)在內(nèi)齒圈(6)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；行星輪(5)安裝在上行星架(14)和下行星架(15)上，上行星架(14)和下行星架(15)回轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；滑移齒輪(3)與固定齒套(4)嚙合時(shí)，過渡軸(2 )與滑移齒輪(3 )嚙合，固定齒套(4)與上行星架(14)剛性連接一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)下下行星架(15)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)面帶動(dòng)輸出軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述行星輪(5)的輪軸的兩端分別安裝在上行星架(14)和下行星架(15)上，上行星架(14)和下行星架(15)分別安裝在太陽輪(7)的兩側(cè)。
專利摘要一種恒溫式強(qiáng)力伺服動(dòng)力頭，它包括主軸箱(20)、伺服主電機(jī)(1)和減速箱體(16)，其特征是伺服主電機(jī)(16)通過一安裝在減速箱體(16)中的行星減速裝置的輸入軸相連，行星減速裝置的輸出軸(8)上安裝有同步帶輪(9)，同步帶(10)套裝在同步帶輪(9)和高速主軸單元(12)的同步帶輪(11)上，同步帶輪(11)安裝在高速主軸單元(12)的一端上，高速主軸單元(12)的另一端上安裝有刀具(13)；在所述的主軸箱(20)中安裝有調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度的、由電源和控制器(18)控制的固溶體制冷塊(17)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工精度高。
文檔編號(hào)B23Q5/10GK202825373SQ201220411819
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者范小峰, 陶余興, 汪慶群, 潘文清, 程劍平, 聶暉, 胡明洪 申請(qǐng)人:黃山皖南機(jī)床有限公司