立臥復(fù)合鏜銑頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計
0引言最初的精工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更換，后來漸漸地變成自動 更換，發(fā)展到今天多數(shù)的龍門機床都備有頭庫，高檔的龍門機床可能 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 直和水平兩個方向同時旋轉(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，只需垂直和水平主軸安裝上對應(yīng)的刀具，既可實現(xiàn) 立式和臥式加工。其優(yōu)點在于無需更換主軸頭，從而節(jié)省輔助時間， 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床滑 枕的端部；主運動的動力來自于滑枕上端的主軸電機，臥式主軸通過 螺旋傘齒輪實現(xiàn)動力輸出，立式主軸通過圓柱斜齒輪實現(xiàn)動力輸出， 可實現(xiàn)自動換刀、自動分度。帶有刀柄清潔及中心出水等功能。2自動分度及自動換刀2.1自動分度在實際加工過程中，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。其具體的動作流程為，如圖2所示，在油 腔2供油時，推動活塞動作，使分度齒輪咬合（其中活塞與下頭體把 和為一個整體），同時，上下鼠牙盤脫開，此時，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，推動活塞反向動作， 拉緊下頭體，與此同時，上下鼠牙盤咬合，實現(xiàn)精確定位。 2.2自動換刀因為是立臥復(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， 此時換刀機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，下頭體必須復(fù)位，回到分度零點，以保證換刀機械手正常工作。3設(shè)計要點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 套件均要求極高的精度，必要時，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動作循環(huán)自動換刀和自動分度是立臥復(fù)合銑頭的兩大動作，如何保證動作 的可靠和穩(wěn)定，需要注意以下兩點：其一，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計；本例的 用于頭體分度的活塞和油缸體比較特殊，既往復(fù)運動又相對轉(zhuǎn)動，因 此在活塞和油缸體之間設(shè)計一組滾針軸承，用于支撐和傳動，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，正確的動作指令；用于頭體自動分度的齒 輪耦合器，在分度時嚙合，分度完成后脫開，為了保證其每次嚙合時 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 作為一個獨立而關(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) 計過程中的要點，為后續(xù)設(shè)計及優(yōu)化提供了理論依據(jù)及借鑒。海天精工相關(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