一种精确分度直角铣头的制作方法

1.本发明属于机械加工技术领域，具体为一种精确分度直角铣头。


背景技术：

2.现有技术中的直角铣头是采用相互啮合的一对伞齿轮组来将垂直于台面的垂直轴转换成平行于台面的水平轴,以切削工件的各个侧面，老式的直角铣头结构的壳体为一个整体，整体式结构具有制造简单，成本低且刚性好的优点。但是，但是在加工不同的平面时，需要对铣头进行转位，其不足是分度转角效率极低，使得机床的加工效率大幅下降。目前国内大多设计为分离式的直角铣头壳体结构分为固定体和转动体两大部分，将壳体分开，使直角铣头壳体的转动体能完成自身的旋转，配合圆柱销或端齿盘定位来完成转角，转角效率有所提高。但是，直角铣头的分度通常靠人工操作完成，劳动强度大且精度和重复定位精度仍较低，使用十分不便。
3.因此，现有技术中的直角铣头，存在分度效率低下，分度精度低，转角时所需人力大等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供提供一种精确分度直角铣头，通过上下鼠牙盘和固定分齿轮及旋转分齿轮的作用能够实现铣头的高效精确分度，且分度过程省时省力。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳、下铣壳、固定分齿轮、旋转分齿轮、垂直轴和水平轴，所述上铣壳的顶面外圈固定有上鼠牙盘，所述下铣壳的顶面外圈固定有下鼠牙盘，所述上鼠牙盘可与下鼠牙盘相啮合，所述上铣壳与下铣壳通过圆周均布的第一螺栓连接，所述第一螺栓的螺栓头位于上铣壳内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳，螺母拧于螺栓上，所述下铣壳通过套筒和连接块连接铣刀壳体，所述连接块与铣刀壳体间通过第二螺栓固定。
6.优选的，所述下铣壳内包括中轴、中轴套和中轴芯轴，所述下铣壳内的中心处设有中轴，所述中轴位于中轴套内，所述中轴与中轴套之间为中轴芯轴，所述中轴芯轴的一端圆环固定于下鼠牙盘上，所述中轴芯轴内固定有轴承座，所述轴承座上安装有第一轴承，所述中轴芯轴的底面与套筒相接触，所述中轴贯穿于套筒内。
7.优选的，所述下铣壳的底面通过定位块连接垂直轴，固定分齿轮安装在所述垂直轴上，所述固定分齿轮的下方为旋转分齿轮，所述旋转分齿轮固定安装在第一法兰环上，所述第一法兰环套设于套筒外。
8.优选的，所述定位块、垂直轴、固定分齿轮和旋转分齿轮均包裹在套筒外且定位块与垂直轴、垂直轴与固定分齿轮之间通过第一螺钉固定连接。
9.优选的，所述中轴的底面连接有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮位于连接块内，所述铣刀壳体内包括有水平轴和与水平轴固定连接的从动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合，所述水平轴与垂直轴相垂直。
10.优选的，所述水平轴通过第二轴承安装在铣刀壳体内，所述水平轴的两端与铣刀壳体接触处设有第二法兰环，所述第二法兰环通过第二螺钉与铣刀壳体固定，铣头固定在水平轴内，所述水平轴外还套设有锁紧螺母。
11.优选的，上铣壳定位端面内的油缸活塞连接所述第一螺栓，所述油缸活塞和第一螺栓的螺栓头位于凹形槽内。
12.优选的，所述上铣壳内壁还设有限位槽，所述下铣壳的外壁还设有限位块，所述限位块位于限位槽内且所述限位块的高度小于所述限位槽的高度。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1. 本发明在松开第一螺栓后只需要很小的力即可将下铣壳拧动，同时可转动旋转分齿轮完成铣头的角度调节，提高了直角铣头转位后的定位精度和重复定位精度，提高分度效率，节省人力；2. 本发明设计油缸活塞来驱动第一螺栓上行或下行，且上铣壳与下铣壳的接触面上还设计了限位槽和限位块以防止下铣壳坠落，设计简单紧凑，安全实用；3. 本发明通过利用中轴传动，并设计了中轴芯轴和套筒以降低同轴度的误差，直接提升了直角铣头的使用寿命，提高了加工效率和稳定性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1为本发明一种精确分度直角铣头的整体图；图中：1、上铣壳，2、下铣壳，3、中轴，4、第一螺栓，5、上鼠牙盘，6、下鼠牙盘，7、中轴套，8、中轴芯轴，9、轴承座，10、第一轴承，11、定位块，12、套筒，13、垂直轴，14、第一螺钉，15、固定分齿轮，16、旋转分齿轮，17、第一法兰环，18、第二螺栓，19、连接块，20、主动伞齿轮，21、从动伞齿轮，22、铣头，23、水平轴，24、第二法兰环，25、锁紧螺母，26、第二轴承，27、第二螺钉，28、铣刀壳体，29、油缸活塞,30、限位槽，31、限位块。
具体实施方式
16.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
18.下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
19.参阅图1，一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
20.具体的，所述下铣壳2内包括中轴3、中轴套7和中轴芯轴8，所述下铣壳2内的中心处设有中轴3，所述中轴3位于中轴套7内，所述中轴3与中轴套7之间为中轴芯轴8，所述中轴芯轴8的一端圆环固定于下鼠牙盘6上，所述中轴芯轴8内固定有轴承座9，所述轴承座9上安装有第一轴承10，所述中轴芯轴8的底面与套筒12相接触，所述中轴3贯穿于套筒12内，由于直角铣头与机床装配时，容易引起中轴3与垂直轴13的不同轴，不同轴会导致直角铣头工作时产生径向力加载到轴用元件上去，影响轴承等轴用元件的使用寿命，因此，本发明在轴承外还设计了中轴芯轴8，以代偿轴承所承受的加工应力，提高加工的稳定性；另外，传统设计的中轴3与垂直轴13间还会产生轴向位移，轴向位移会影响直角铣头的加工精度，而本发明设计了套筒12，安装后，可以中轴3在套筒12内的位移在一个相对较小的误差范围之内，提高了设备的使用寿命和加工精度。
21.进一步的，所述中轴3的底面连接有主动伞齿轮20，所述主动伞齿轮20位于连接块19内，所述铣刀壳体28内包括有水平轴23和与水平轴23固定连接的从动伞齿轮21，主动伞齿轮20与从动伞齿轮21相啮合，所述水平轴23与垂直轴13相垂直。
22.更进一步的，所述水平轴23通过第二轴承26安装在铣刀壳体28内，所述水平轴23的两端与铣刀壳体28接触处设有第二法兰环24，所述第二法兰环24通过第二螺钉27与铣刀壳体28固定，铣头固定在水平轴23内，所述水平轴23外还套设有锁紧螺母25。
23.更更进一步的，所述上铣壳1内壁还设有限位槽30，所述下铣壳2的外壁还设有限位块31，所述限位块31位于限位槽30内且所述限位块31的高度小于所述限位槽30的高度，这样设计可使限位块31在限位槽30内有5-8mm的下降空间，而此空间恰好可以用于上鼠牙盘5与下鼠牙盘6之间的角度旋转。
24.工作原理：使用时，油缸活塞29上提，油缸活塞29带动第一螺栓4向上移动从而带动下铣壳2与上铣壳1贴紧固定，此时上鼠牙盘5和下鼠牙盘6相接触并锁紧，通过控制电机带动中轴3在中轴芯轴8和套筒12内转动，所述中轴3底端与主动伞齿轮20相啮合因此可带动主动伞齿轮20转动，继而带动与主动伞齿轮20相啮合的从动伞齿轮21转动，在从动伞齿
轮21的作用下带动水平轴23转动，将垂直转动的力转化为水平方向的作用力，从而实现铣头的加工作业；当需要分度时，油缸供油，通过油缸活塞29推动第一螺栓4下行，缓慢的松开螺母（无需完全拧开螺母），此时上鼠牙盘5与下鼠牙盘6分开，下铣壳2在重力的作用下向下运行直至限位块31与限位槽30相抵触起到限位作用，然后转动下铣壳2到所需的角度，粗调完成后拧紧螺母，油缸活塞29带动第一螺栓4上行，下鼠牙盘6缓慢与上鼠牙盘5相啮合，锁紧螺母；当需要精调时，在第一螺栓4紧固的前提下可转动旋转分齿轮16，旋转分齿轮16转动精度为5
°
一分，即转动角度需为5
°
的整数倍，可在鼠牙盘的基础上提高设备的转动精度，同时定位块11可减少轴向位移，避免了铣头装配时与机床不同心的问题。
25.为了更好地说明本发明，本发明还提供了以下的具体实施例。
26.实施例1：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
27.实施例2：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
28.所述下铣壳2内包括中轴3、中轴套7和中轴芯轴8，所述下铣壳2内的中心处设有中轴3，所述中轴3位于中轴套7内，所述中轴3与中轴套7之间为中轴芯轴8，所述中轴芯轴8的一端圆环固定于下鼠牙盘6上，所述中轴芯轴8内固定有轴承座9，所述轴承座9上安装有第一轴承10，所述中轴芯轴8的底面与套筒12相接触，所述中轴3贯穿于套筒12内。
29.实施例3：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂
直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
30.所述下铣壳2内包括中轴3、中轴套7和中轴芯轴8，所述下铣壳2内的中心处设有中轴3，所述中轴3位于中轴套7内，所述中轴3与中轴套7之间为中轴芯轴8，所述中轴芯轴8的一端圆环固定于下鼠牙盘6上，所述中轴芯轴8内固定有轴承座9，所述轴承座9上安装有第一轴承10，所述中轴芯轴8的底面与套筒12相接触，所述中轴3贯穿于套筒12内，由于直角铣头与机床装配时，容易引起中轴3与垂直轴13的不同轴，不同轴会导致直角铣头工作时产生径向力加载到轴用元件上去，影响轴承等轴用元件的使用寿命，因此，本发明在轴承外还设计了中轴芯轴8，以代偿轴承所承受的加工应力，提高加工的稳定性；另外，传统设计的中轴3与垂直轴13间还会产生轴向位移，轴向位移会影响直角铣头的加工精度，而本发明设计了套筒12，安装后，可以中轴3在套筒12内的位移在一个相对较小的误差范围之内，提高了设备的使用寿命和加工精度。
31.所述中轴3的底面连接有主动伞齿轮20，所述主动伞齿轮20位于连接块19内，所述铣刀壳体28内包括有水平轴23和与水平轴23固定连接的从动伞齿轮21，主动伞齿轮20与从动伞齿轮21相啮合，所述水平轴23与垂直轴13相垂直。
32.实施例4：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
33.所述下铣壳2内包括中轴3、中轴套7和中轴芯轴8，所述下铣壳2内的中心处设有中轴3，所述中轴3位于中轴套7内，所述中轴3与中轴套7之间为中轴芯轴8，所述中轴芯轴8的一端圆环固定于下鼠牙盘6上，所述中轴芯轴8内固定有轴承座9，所述轴承座9上安装有第一轴承10，所述中轴芯轴8的底面与套筒12相接触，所述中轴3贯穿于套筒12内，由于直角铣
头与机床装配时，容易引起中轴3与垂直轴13的不同轴，不同轴会导致直角铣头工作时产生径向力加载到轴用元件上去，影响轴承等轴用元件的使用寿命，因此，本发明在轴承外还设计了中轴芯轴8，以代偿轴承所承受的加工应力，提高加工的稳定性；另外，传统设计的中轴3与垂直轴13间还会产生轴向位移，轴向位移会影响直角铣头的加工精度，而本发明设计了套筒12，安装后，可以中轴3在套筒12内的位移在一个相对较小的误差范围之内，提高了设备的使用寿命和加工精度。
34.所述中轴3的底面连接有主动伞齿轮20，所述主动伞齿轮20位于连接块19内，所述铣刀壳体28内包括有水平轴23和与水平轴23固定连接的从动伞齿轮21，主动伞齿轮20与从动伞齿轮21相啮合，所述水平轴23与垂直轴13相垂直。
35.所述水平轴23通过第二轴承26安装在铣刀壳体28内，所述水平轴23的两端与铣刀壳体28接触处设有第二法兰环24，所述第二法兰环24通过第二螺钉27与铣刀壳体28固定，铣头固定在水平轴23内，所述水平轴23外还套设有锁紧螺母25。
36.实施例5：一种精确分度直角铣头，包括上铣壳1、下铣壳2、固定分齿轮15、旋转分齿轮16、垂直轴13和水平轴23，所述上铣壳1的顶面外圈固定有上鼠牙盘5，所述下铣壳2的顶面外圈固定有下鼠牙盘6，所述上鼠牙盘5可与下鼠牙盘6相啮合，所述上铣壳1与下铣壳2通过圆周均布的第一螺栓4连接，所述第一螺栓4的螺栓头位于上铣壳1内底部的凹形槽内，螺栓贯穿并延伸出下铣壳2，螺母拧于螺栓上，上铣壳1定位端面内的油缸活塞29连接所述第一螺栓4，所述油缸活塞29和第一螺栓4的螺栓头位于凹形槽内，所述下铣壳2通过套筒12和连接块19连接铣刀壳体28，所述连接块19与铣刀壳体28间通过第二螺栓18固定，所述下铣壳2的底面通过定位块11连接垂直轴13，固定分齿轮15安装在所述垂直轴13上，所述固定分齿轮15的下方为旋转分齿轮16，所述旋转分齿轮16固定安装在第一法兰环17上，所述第一法兰环17套设于套筒12外，所述定位块11、垂直轴13、固定分齿轮15和旋转分齿轮16均包裹在套筒12外且定位块11与垂直轴13、垂直轴13与固定分齿轮15之间通过第一螺钉14固定连接。
37.所述下铣壳2内包括中轴3、中轴套7和中轴芯轴8，所述下铣壳2内的中心处设有中轴3，所述中轴3位于中轴套7内，所述中轴3与中轴套7之间为中轴芯轴8，所述中轴芯轴8的一端圆环固定于下鼠牙盘6上，所述中轴芯轴8内固定有轴承座9，所述轴承座9上安装有第一轴承10，所述中轴芯轴8的底面与套筒12相接触，所述中轴3贯穿于套筒12内，由于直角铣头与机床装配时，容易引起中轴3与垂直轴13的不同轴，不同轴会导致直角铣头工作时产生径向力加载到轴用元件上去，影响轴承等轴用元件的使用寿命，因此，本发明在轴承外还设计了中轴芯轴8，以代偿轴承所承受的加工应力，提高加工的稳定性；另外，传统设计的中轴3与垂直轴13间还会产生轴向位移，轴向位移会影响直角铣头的加工精度，而本发明设计了套筒12，安装后，可以中轴3在套筒12内的位移在一个相对较小的误差范围之内，提高了设备的使用寿命和加工精度。
38.所述中轴3的底面连接有主动伞齿轮20，所述主动伞齿轮20位于连接块19内，所述铣刀壳体28内包括有水平轴23和与水平轴23固定连接的从动伞齿轮21，主动伞齿轮20与从动伞齿轮21相啮合，所述水平轴23与垂直轴13相垂直。
39.所述水平轴23通过第二轴承26安装在铣刀壳体28内，所述水平轴23的两端与铣刀壳体28接触处设有第二法兰环24，所述第二法兰环24通过第二螺钉27与铣刀壳体28固定，
铣头固定在水平轴23内，所述水平轴23外还套设有锁紧螺母25。
40.所述上铣壳1内壁还设有限位槽30，所述下铣壳2的外壁还设有限位块31，所述限位块31位于限位槽30内且所述限位块31的高度小于所述限位槽30的高度，这样设计可使限位块31在限位槽30内有5-8mm的下降空间，而此空间恰好可以用于上鼠牙盘5与下鼠牙盘6之间的角度旋转。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。