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立臥復(fù)合鏜銑頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
閱讀：108 發(fā)布時(shí)間：2020-8-110引言
初的數(shù)控龍門加工中心只配備立式銑頭，用來加工水平表面及 垂直孔，而四周面的加工，需要將工件立起來加工，極不方便又效率 底下，后來為満足用戶及市場需求，多數(shù)廠商便在龍門加工中心上配 備的臥式鏜銑頭，起初的臥式銑頭為手動(dòng)更換，后來漸漸地變成自動(dòng) 更換，發(fā)展到今天多數(shù)的龍門機(jī)床都備有頭庫，高檔的龍門機(jī)床可能 備有3到4件銑頭，包括立式銑頭、臥式銑頭、雙軸頭等。
本文提到的是一種無需交換的立臥復(fù)合鏜銑頭，在銑頭上配置垂 直和水平兩個(gè)方向同時(shí)旋轉(zhuǎn)的復(fù)合主軸，當(dāng)加工不同的表面（水平面 或四周面等）時(shí)，只需垂直和水平主軸安裝上對應(yīng)的刀具，既可實(shí)現(xiàn) 立式和臥式加工。其優(yōu)點(diǎn)在于無需更換主軸頭，從而節(jié)省輔助時(shí)間， 極大地提高了效率。
1結(jié)構(gòu)原理
本文介紹的立臥復(fù)合鏜銑頭，要通過螺紋連接安裝在龍門機(jī)床滑 枕的端部；主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來自于滑枕上端的主軸電機(jī)，臥式主軸通過 螺旋傘齒輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出，立式主軸通過圓柱斜齒輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出， 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀、自動(dòng)分度。帶有刀柄清潔及中心出水等功能。
2自動(dòng)分度及自動(dòng)換刀
2.1自動(dòng)分度
在實(shí)際加工過程中，立臥復(fù)合鏜銑頭經(jīng)常要轉(zhuǎn)換不同的角度，因 此鏜銑頭必須具自動(dòng)分度的功能，本例選用了高精度分度定位鼠牙盤， 以更可靠地保證分度精度。其具體的動(dòng)作流程為，如圖2所示，在油 腔2供油時(shí)，推動(dòng)活塞動(dòng)作，使分度齒輪咬合（其中活塞與下頭體把 和為一個(gè)整體），同時(shí)，上下鼠牙盤脫開，此時(shí)，下頭體可以旋轉(zhuǎn)到 預(yù)先設(shè)定的角度，完成分度；然后，油腔1供油，推動(dòng)活塞反向動(dòng)作， 拉緊下頭體，與此同時(shí)，上下鼠牙盤咬合，實(shí)現(xiàn)精確定位。
2.2自動(dòng)換刀
因?yàn)槭橇⑴P復(fù)合銑頭，所以換刀分立式主軸換刀和臥式主軸換刀 兩種，立式主軸換刀過程為，卸刀油缸供油，壓縮碟璜組，使拉抓張開， 此時(shí)換刀機(jī)械手將刀具送入主軸錐孔，控制系統(tǒng)得到指令后，油缸卸 荷，碟璜復(fù)位，拉抓將刀具拉緊；而臥式主軸的換刀過程與其類似， 需要注意的是，換刀時(shí)，下頭體必須復(fù)位，回到分度零點(diǎn)，以保證換刀機(jī)械手正常工作。
3設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1高精度、高剛性
高精度和高剛性是立臥復(fù)合銑頭的一般性要求，因此零部件及配 套件均要求*的精度，必要時(shí)，需要相關(guān)工藝保證。本例，主軸軸 承選用前三后二的布置，前端為三列角接觸球軸承，后端為兩列深溝 球軸承，可以很好的承受軸向力和徑向力；此外，傳動(dòng)齒輪、拉刀力 等均需校核以保證主軸剛性。至于精度，這里與軸承內(nèi)外圏配合的主 軸和頭體均需要配磨，以保證精度要求，而頭體的分度，選用高精度 鼠牙盤以保證分度精度。
3.2動(dòng)作循環(huán)
自動(dòng)換刀和自動(dòng)分度是立臥復(fù)合銑頭的兩大動(dòng)作，如何保證動(dòng)作 的可靠和穩(wěn)定，需要注意以下兩點(diǎn)：其一，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；本例的 用于頭體分度的活塞和油缸體比較特殊，既往復(fù)運(yùn)動(dòng)又相對轉(zhuǎn)動(dòng)，因 此在活塞和油缸體之間設(shè)計(jì)一組滾針軸承，用于支撐和傳動(dòng)，而密封 采用O型橡膠圏加格萊圏的組合密封結(jié)構(gòu)，且選用品質(zhì)有保證的品牌， 以保證油路不串腔；其二，正確的動(dòng)作指令；用于頭體自動(dòng)分度的齒 輪耦合器，在分度時(shí)嚙合，分度完成后脫開，為了保證其每次嚙合時(shí) 不會出現(xiàn)打齒的故障，就要求控制系統(tǒng)在每次分度前，記錄其主軸的 相位，以保證齒輪耦合器的順利嚙合。
伴隨著立臥復(fù)合鏜銑頭在龍門類加工中心上的應(yīng)用日益廣泛，其 作為一個(gè)獨(dú)立而關(guān)鍵的核心部件，也引起業(yè)內(nèi)更多的關(guān)注，本文通過 具體案例，闡述了立臥復(fù)合鏜銑頭的結(jié)構(gòu)原理，并總結(jié)了該類銑頭設(shè) 計(jì)過程中的要點(diǎn)，為后續(xù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供了理論依據(jù)及借鑒。
伯特利數(shù)控相關(guān)產(chǎn)品：加工中心,鉆攻中心,高速加工中心,立式加工中心,雕銑機(jī)