采用三齿盘分度的直角铣头的制作方法

本发明涉及数控机床附件头，具体的说是采用三齿盘分度的直角铣头。

背景技术：

1、配置各种附件头是扩展数控龙门机床加工能力和提高机床效率的重要手段；由于五轴附件头较为贵重，在非复杂曲面加工时，直角头、延伸头等采用端齿盘分度的附件头因为其自身的经济性得到相对广泛的应用；当前市场上的直角头分度主要是采用双端齿盘结构，齿盘脱开时，机床主轴带动其主轴箱体进行分度旋转，转到位后，齿盘锁紧，机床动力传递给附件头主轴本体进行卧式、或角向面的加工。

2、双端齿盘在附件头上布设的位置有所不同：一种是布置在机床滑枕上的过渡板与附件头交换的结合面上，分度与锁紧相互关联，如此经济性较好，但安装调整相对烦琐一些；一种是将双齿盘布置在附件头内部，这种方式对用户使用安装较为方便，但结构总体较为复杂，价格也相对较高；但无论选择那种布置方式，采用双齿盘进行分度的结构都不可避免地需要齿盘连同附件头箱体进行上下脱开的动作，之后再进行锁紧，由于配油环密封圈较大摩擦力的存在，这个过程通常较慢；并且在整个分度的过程中，密封圈既有上下的滑动摩擦又有旋转摩擦。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了采用三齿盘分度的直角铣头。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用三齿盘分度的直角铣头，包括过渡板和主轴箱，所述过渡板固定安装在机床滑枕的端面，所述过渡板的两条对角线方向布置四个锁紧液压油缸，所述过渡板的中心阶梯孔中固定连接有定齿盘，所述定齿盘的内侧设有动齿盘，直角头的所述主轴箱上通过双头螺柱及螺母固定连接有立轴套筒，所述动齿盘通过盘套与立轴套筒固定连接，所述定齿盘与所述动齿盘的下侧设有公共齿盘，所述过渡板的下侧设有外壳体，所述外壳体与所述过渡板之间设有公共连接板，所述公共齿盘固定连接于公共连接板上，所述主轴箱上设有主轴，所述主轴箱的端部固定连接有打刀缸，所述主轴箱的端部对称设有两个喷嘴，所述外壳体上固定连接有刻度盘，所述刻度盘与立轴套筒之间转动连接。

3、具体的，所述公共连接板外形总体呈正方形，所述公共连接板的侧壁加工有凹槽，正方形的所述公共连接板以及其上设有的凹槽尺寸与外壳体内部对应部位的形状尺寸相适应；所述公共连接板中心开有阶梯通孔，所述立轴套筒从中穿过，所述公共连接板的四个角落加工有沉头孔及螺纹通孔，所述公共连接板的沉头孔及螺纹通孔中设有第二拉钉；所述公共连接板通孔的最下台阶面固定连接有轴承盖，所述轴承盖上同心定位有平面滚针轴承；所述公共连接板上表面垂直装入两个第二销轴，所述过渡板上的孔中装有与其相配合的销套，所述销套外壁套有第一o型密封圈，所述销套的侧壁横孔插入内六角圆柱端紧定螺钉，并由内六角平端紧定螺钉锁紧。

4、具体的，所述立轴套筒上设有联接套，所述立轴套筒为阶梯回转体，在其上部开有阵列槽口，深度与第一台阶面相当，宽度与所述联接套的筋板相适应，槽口数量与筋板数量相同。

5、具体的，所述联接套包括内回转体、外回转体、筋板，内回转体处于所述立轴套筒的中心孔中，所述联接套的内回转体上通过止口定位固定有内齿轮，外回转体处于所述立轴套筒外侧，外回转体与内回转体中间由若干个筋板连接，所述联接套的其中一个筋板上装有第一销轴，所述联接套上固定连接有防止第一销轴退出的内六角螺钉及挡片；所述立轴套筒的第一台阶面加工有若干个盲孔，所述立轴套筒上的盲孔内设有矩形弹簧，所述矩形弹簧的端部与联接套的下表面抵触，所述矩形弹簧通过弹力使联接套的上表面与平面滚针轴承相贴合。

6、具体的，所述外壳体上部为方形，下部为圆柱回转体，所述外壳体上表面安装有导向销及若干快插耦合接头，所述外壳体的内部回转中心部分装有耐磨环和若干第一旋转格来圈，通过所述耐磨环与若干第一旋转格来圈将外壳体分割出数个配油腔，并将流体引入到立轴套筒与主轴箱中。

7、具体的，所述液压油缸包括上端盖、下端盖、拉爪和活塞，所述活塞上装有第二旋转格来圈，所述第二旋转格来圈在活塞最大圆柱面的上、下两侧分别形成两个油腔。

8、具体的，在所述立轴套筒中心孔下部采用背靠背方式装有一组第一角接触球轴承，所述第一角接触球轴承的轴承中心配合传动有传动轴，所述第一角接触球轴承的外圈经隔套、外压盖由内六角螺钉压紧，所述第一角接触球轴承的内圈经隔垫、第二弧齿锥齿轮、第一压盖由内六角螺钉压紧。

9、具体的，所述第二弧齿锥齿轮与传动轴之间装有一对平键，所述第二弧齿锥齿轮与装在所述主轴上的第一弧齿锥齿轮相互啮合；所述传动轴最上台阶面上装有一个外齿轮，所述外齿轮与所述内齿轮上下位置相适应，所述公共连接板的上下移动决定外齿轮与内齿轮的脱开、或啮合状态；所述传动轴上部中心孔配合安装有传动盘，所述传动轴与传动盘之间装有剪销，所述传动轴与传动盘通过第一内六角螺钉及垫圈拉紧。

10、具体的，所述传动盘台阶面上置有调整垫与第二角接触球轴承，所述第二角接触球轴承的内圈通过第三压盖压紧，所述第三压盖通过第二内六角螺钉及垫圈锁紧在传动盘上，所述第二角接触球轴承的轴承外圈通过第二压盖与刀柄锁紧，所述刀柄上设有穿过第二压盖的拨销，所述传动盘上设有键块，所述拨销穿入键块中。

11、具体的，所述刀柄上端装有第一拉钉，所述刀柄的外侧与盘套、立轴套筒之间的空隙设有上密封套与下密封套，并与所述上密封套、下密封套形成迷宫密封结构；所述下密封套由螺钉压紧在刀柄端键槽下侧，螺钉位置不影响机床主轴端键配合深度，所述上密封套由孔用弹性挡圈固定在盘套内孔中；所述上密封套与传动盘之间压有第二o型密封圈，所述下密封套与刀柄之间压有第三o型密封圈。

12、本发明的有益效果是：

13、采用三齿盘进行分度的方式，分度过程只需要公共齿盘的脱开，主轴箱等零部件位置保持不变，免去向下随同的脱开动作，因此更简便快捷；同时，配油环密封圈之间的间隔也不再需要考虑主轴箱下移距离所带来的影响，间隔尺寸可以更小，比配油孔道直径稍大即可，使结构尺寸更加紧凑，密封圈工作条件也获得改善；此外，分度过程中，附件头的重量由机床主轴拉刀碟簧进行负担，所以可避免机床掉电、液压系统失压引起的坠落事故的发生，更加安全可靠。

技术特征：

1.采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于，包括：过渡板(1)和主轴箱(13)，所述过渡板(1)固定安装在机床滑枕的端面，所述过渡板(1)的两条对角线方向布置四个锁紧液压油缸(57)，所述过渡板(1)的中心阶梯孔中固定连接有定齿盘(3)，所述定齿盘(3)的内侧设有动齿盘(4)，直角头的所述主轴箱(13)上通过双头螺柱及螺母(39)固定连接有立轴套筒(9)，所述动齿盘(4)通过盘套(6)与立轴套筒(9)固定连接，所述定齿盘(3)与所述动齿盘(4)的下侧设有公共齿盘(5)，所述过渡板(1)的下侧设有外壳体(8)，所述外壳体(8)与所述过渡板(1)之间设有公共连接板(7)，所述公共齿盘(5)固定连接于公共连接板(7)上，所述主轴箱(13)上设有主轴(12)，所述主轴箱(13)的端部固定连接有打刀缸(14)，所述主轴箱(13)的端部对称设有两个喷嘴(11)，所述外壳体(8)上固定连接有刻度盘(10)，所述刻度盘(10)与立轴套筒(9)之间转动连接。

2.根据权利要求1所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述公共连接板(7)外形总体呈正方形，所述公共连接板(7)的侧壁加工有凹槽，正方形的所述公共连接板(7)以及其上设有的凹槽尺寸与外壳体(8)内部对应部位的形状尺寸相适应；所述公共连接板(7)中心开有阶梯通孔，所述立轴套筒(9)从中穿过，所述公共连接板(7)的四个角落加工有沉头孔及螺纹通孔，所述公共连接板(7)的沉头孔及螺纹通孔中设有第二拉钉(58)；所述公共连接板(7)通孔的最下台阶面固定连接有轴承盖(34)，所述轴承盖(34)上同心定位有平面滚针轴承(46)；所述公共连接板(7)上表面垂直装入两个第二销轴(48)，所述过渡板(1)上的孔中装有与其相配合的销套(49)，所述销套(49)外壁套有第一o型密封圈(52)，所述销套(49)的侧壁横孔插入内六角圆柱端紧定螺钉(51)，并由内六角平端紧定螺钉(50)锁紧。

3.根据权利要求2所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述立轴套筒(9)上设有联接套(35)，所述立轴套筒(9)为阶梯回转体，在其上部开有阵列槽口，深度与第一台阶面相当，宽度与所述联接套(35)的筋板相适应，槽口数量与筋板数量相同。

4.根据权利要求3所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述联接套(35)包括内回转体、外回转体、筋板，内回转体处于所述立轴套筒(9)的中心孔中，所述联接套(35)的内回转体上通过止口定位固定有内齿轮(43)，外回转体处于所述立轴套筒(9)外侧，外回转体与内回转体中间由若干个筋板连接，所述联接套(35)的其中一个筋板上装有第一销轴(36)，所述联接套(35)上固定连接有防止第一销轴(36)退出的内六角螺钉及挡片(33)；所述立轴套筒(9)的第一台阶面加工有若干个盲孔，所述立轴套筒(9)上的盲孔内设有矩形弹簧(37)，所述矩形弹簧(37)的端部与联接套(35)的下表面抵触，所述矩形弹簧(37)通过弹力使联接套(35)的上表面与平面滚针轴承(46)相贴合。

5.根据权利要求1所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述外壳体(8)上部为方形，下部为圆柱回转体，所述外壳体(8)上表面安装有导向销(2)及若干快插耦合接头，所述外壳体(8)的内部回转中心部分装有耐磨环(40)和若干第一旋转格来圈(41)，通过所述耐磨环(40)与若干第一旋转格来圈(41)将外壳体(8)分割出数个配油腔，并将流体引入到立轴套筒(9)与主轴箱(13)中。

6.根据权利要求1所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述液压油缸(57)包括上端盖(5701)、下端盖(5702)、拉爪(5703)和活塞(5704)，所述活塞(5704)上装有第二旋转格来圈(5705)，所述第二旋转格来圈(5705)在活塞(5704)最大圆柱面的上、下两侧分别形成两个油腔。

7.根据权利要求4所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：在所述立轴套筒(9)中心孔下部采用背靠背方式装有一组第一角接触球轴承(21)，所述第一角接触球轴承(21)的轴承中心配合传动有传动轴(22)，所述第一角接触球轴承(21)的外圈经隔套(23)、外压盖(19)由内六角螺钉压紧，所述第一角接触球轴承(21)的内圈经隔垫(20)、第二弧齿锥齿轮(18)、第一压盖(16)由内六角螺钉压紧。

8.根据权利要求7所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述第二弧齿锥齿轮(18)与传动轴(22)之间装有一对平键(17)，所述第二弧齿锥齿轮(18)与装在所述主轴(12)上的第一弧齿锥齿轮(15)相互啮合；所述传动轴(22)最上台阶面上装有一个外齿轮(42)，所述外齿轮(42)与所述内齿轮(43)上下位置相适应，所述公共连接板(7)的上下移动决定外齿轮(42)与内齿轮(43)的脱开、或啮合状态；所述传动轴(22)上部中心孔配合安装有传动盘(25)，所述传动轴(22)与传动盘(25)之间装有剪销(38)，所述传动轴(22)与传动盘(25)通过第一内六角螺钉及垫圈(24)拉紧。

9.根据权利要求8所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述传动盘(25)台阶面上置有调整垫(53)与第二角接触球轴承(26)，所述第二角接触球轴承(26)的内圈通过第三压盖(54)压紧，所述第三压盖(54)通过第二内六角螺钉及垫圈(27)锁紧在传动盘(25)上，所述第二角接触球轴承(26)的轴承外圈通过第二压盖(45)与刀柄(29)锁紧，所述刀柄(29)上设有穿过第二压盖(45)的拨销(47)，所述传动盘(25)上设有键块(44)，所述拨销(47)穿入键块(44)中。

10.根据权利要求9所述的采用三齿盘分度的直角铣头，其特征在于：所述刀柄(29)上端装有第一拉钉(28)，所述刀柄(29)的外侧与盘套(6)、立轴套筒(9)之间的空隙设有上密封套(31)与下密封套(32)，并与所述上密封套(31)、下密封套(32)形成迷宫密封结构；所述下密封套(32)由螺钉压紧在刀柄(29)端键槽下侧，螺钉位置不影响机床主轴端键配合深度，所述上密封套(31)由孔用弹性挡圈(30)固定在盘套(6)内孔中；所述上密封套(31)与传动盘(25)之间压有第二o型密封圈(56)，所述下密封套(32)与刀柄(29)之间压有第三o型密封圈(55)。

技术总结本发明涉及数控机床附件头技术领域，具体的说是采用三齿盘分度的直角铣头，包括过渡板、定齿盘、动齿盘、公共齿盘、盘套、立轴套筒、传动轴等；当锁紧油缸下油腔进油，通过第二拉钉将公共连接板抬升时，定齿盘、动齿盘均与公共齿盘啮合；当锁紧油缸上油腔进油，第二拉钉受推力向下移动时，公共连接板连同公共齿盘脱开，内齿轮与外齿轮进入啮合状态，机床主轴动力将带动主轴箱进行分度动作；由于进行分度动作时，该直角头的主轴箱及其关联部件不需要进行升降动作，因而相对于采用双齿盘的直角头更为简洁迅速；工作过程中机床主轴一直拉紧直角头上部的刀柄，可避免机床掉电、或液压油失去压力情况下附件头掉落事故的发生，提高了安全性。技术研发人员：关晓勇,肖潇,彭志,宫德海,胡明洪,魏全昆,鲁卓,张庆磊,赵晓明,郭志军,齐延男受保护的技术使用者：安徽卓朴智能装备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11