一种用于偏置型摆角铣头刚度提升的结构的制作方法

[0001]
本发明涉及摆角铣头技术领域，具体地，涉及一种用于偏置型摆角铣头刚度提升结构。


背景技术：

[0002]
船用螺旋桨属于自由曲面零件，其具有形状复杂、加工范围要求大、加工精度要求高等特点。船用螺旋桨作为轮船动力核心部件，其制造水平直接影响着船舶发动机推进性能，研究螺旋桨加工制造技术对改善发动机推进性能，提高运行系统稳定性，节省制造成本等有着重要意义。
[0003]
五轴联动机床是目前加工自由曲面类零件的有力工具。由于该类零件形状复杂，加工工艺难度大，因此对五轴联动机床的加工精度、刚度等要求较高。现有技术中，针对螺旋桨叶根浆毂等非大面积部位，一般摆叉式结构的摆角铣头在加工过程中容易与螺旋桨发生干涉，因此常使用偏置型摆角铣头进行加工，该类铣头使用偏置型结构，可以在加工过程中给刀具保留更多的操作空间。但由于偏置型摆角铣头的特殊结构，摆动轴壳体与旋转轴壳体无法直接连接，摆动轴壳体只能与旋转轴壳体内摆动轴齿轮进行螺钉固连，此种情况下造成摆动轴组件对齿轮产生较大扭矩，增大零部件的内应力以及影响传动精度与铣头整体刚度，并且在铣刀工作过程中产生的振动会通过摆动轴直接传递到摆动轴齿轮，对齿轮造成二次破坏，增大旋转轴组件变形，降低机床刚度，造成摆动轴摆动角度误差，使机床加工精度下降，影响工件加工质量，同时降低铣头使用寿命与工作效率。


技术实现要素：
：
[0004]
本发明针对上述缺陷，提出一种适用于偏置型摆角铣头刚度提升结构，以解决目前偏置型摆角铣头存在的上述问题。使用本装置，可以有效降低摆动轴齿轮所受扭矩，并且减少加工过程中对该齿轮的二次破坏，减小相关组件变形，提高机床刚度，延长铣头使用寿命。
[0005]
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
[0006]
本发明所述一种用于偏置型摆角铣头刚度提升结构，安装在旋转轴组件与摆动轴组件之间，所述旋转轴组件安装在滑枕上，所述刚度提升结构包括内圈旋转组件和外圈固定壳体以及封闭套环组件，所述内圈旋转组件一侧与摆动轴齿轮通过螺钉固连，另一侧与摆动轴壳体通过螺钉固连，所述外圈固定壳体与旋转轴凸台通过螺钉固连，所述封闭套环组件用于封闭外圈固定壳体与摆动轴壳体间空隙，所述内圈旋转组件与外圈固定壳体无游隙联接，所述摆动轴齿轮传递动力经内圈旋转组件到达摆动轴。
[0007]
所述内圈旋转组件包括：旋转内圈、滚动体、保持架，所述旋转内圈一侧与所述摆动轴齿轮通过螺钉固连，所述旋转内圈另一侧与所述摆动轴壳体通过螺钉固连，所述滚动体数量为18个，均匀分布在旋转内圈外侧滚道，所述保持架用于限制所述滚动体相对位置，与所述旋转内圈装配固连。
[0008]
所述旋转内圈外侧为凹形的锥形滚道，用于滚动体的旋转，使得内圈旋转组件与外圈固定壳体产生相对转动，所述旋转内圈内侧为梯形锥形轨道，减轻旋转内圈自重。
[0009]
所述外圈固定壳体内侧为锥形滚道，用于与内圈旋转组件滚动体配合，外侧平面与旋转轴凸台通过螺钉固连。
[0010]
所述封闭套环组件包括内环与外环，所述内环与摆动轴壳体阶梯段配合并通过螺钉固连，所述外环与外圈固定壳体贴合接触。
[0011]
所述内环外圈开有凹形槽，用于与所述外环进行嵌套装配。
[0012]
所述外环为l型环，与外圈固定壳体贴合接触，与所述内环进行嵌套装配。
[0013]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0014]
本结构安装于偏置型摆角铣头b轴摆动轴组件与c轴旋转轴组件之间，b轴摆动轴组件通过本结构与c轴旋转轴凸台联接，从而通过c轴旋转轴凸台提供重力方向的拉力，减小由于偏置型结构所产生的弯矩，降低c轴旋转轴组件变形，提高铣头刚度。b轴摆动轴摆动时，动力由齿轮经内圈旋转组件传递到摆动轴，内圈旋转组件与齿轮同步转动；主轴进行切削时，产生的振动不会直接反馈到摆动轴齿轮处，减小齿轮处振动，提高加工精度，延长齿轮的耐用性；本发明所述的适用于偏置型摆角铣头的刚度提升结构结构简单，在旋转轴组件与摆动轴组件之间添加该结构，不影响摆动轴自身摆动与主轴的转动，通过该结构与旋转轴凸台的螺钉固连形式，与未添加该结构的铣头相比增加了重力方向的拉力，有效减少了摆动轴组件对于摆动轴齿轮的弯矩，并且减小了在加工过程中产生的振动对于旋转轴组件的影响，提高了铣头刚度，减小摆动轴摆动角度误差，提高机床加工精度，延长摆角铣头使用寿命。
附图说明
[0015]
图1为本发明中偏置型摆角铣头结构示意图。
[0016]
图2为图1中所示铣头的局部剖视图。
[0017]
图3为图2中a处放大图。
[0018]
图4为未安装本发明结构的铣头结构示意图。
[0019]
图5为图4中所示铣头的局部剖视图。
[0020]
图中：1、c轴旋转轴组件，2、刚度提升结构，3、b轴摆动轴组件，4、c轴旋转轴凸台，5、外圈固定壳体，6、滚动体，7、外环，8、内环，9、旋转内圈，10、摆动轴齿轮，11、保持架。
具体实施方式
[0021]
结合配图具体详细说明本发明提出的一种用于偏置型摆角铣头刚度提升结构。
[0022]
图1为本发明中偏置型摆角铣头结构示意图，图2为图1中所示铣头的局部剖视图，如图1和图2所示，所述摆角铣头刚度提升结构2安装在旋转轴组件1与摆动轴组件3之间，摆角铣头刚度提升结构2包括内圈旋转组件、外圈固定壳体5与封闭套环组件，内圈旋转组件包括滚动体6、旋转内圈9、保持架11，旋转内圈9一侧与摆动轴齿轮10通过螺钉固连，另一侧与b轴摆动轴组件6的摆动轴壳体通过螺钉固连，外圈固定壳体5与c轴旋转轴凸台4通过螺钉连接，内圈旋转组件与外圈固定壳体5无游隙连接，封闭套环组件包括外环7与内环8，封闭套环组件用于封闭外圈固定壳体5与b轴摆动轴组件3之间的间隙，当摆动轴进行摆动时，
动力经由摆动轴齿轮10传递到旋转内圈9最后到达b轴摆动轴组件3，旋转内圈9与外圈固定壳体可以进行相对转动，这保证了摆动轴动力的传输，同时外圈固定壳体与c轴旋转轴凸台4固连，与未安装本发明刚度提升结构摆角铣头如图4所示相比，增加了重力方向上的拉力，不影响摆动轴自身摆动与主轴转动，图5为图4未安装本发明结构的铣头结构示意图的局部剖视图，根据图5可以看出，b轴摆动轴组件3直接与摆动轴齿轮10固连，在使用本发明结构后有效减少了摆动轴组件3对于摆动轴齿轮10的弯矩，并且减小了在加工过程中产生的振动对于旋转轴组件1的影响，提高了铣头刚度，减小摆动轴摆动角度误差，提高机床加工精度，延长摆角铣头使用寿命。
[0023]
图3为图2中a处放大图，内圈旋转组件分布如图3，包括滚动体6、旋转内圈9、保持架11，旋转内圈9一侧与摆动轴齿轮10通过螺钉固连，另一侧与所述摆动轴组件3壳体通过螺钉固连，滚动体6数量为18个，均匀分布在旋转内圈9外侧滚道，保持架用于限制所述滚动体6相对位置，与旋转内圈9装配固连。
[0024]
旋转内圈9外侧为凹形的锥形滚道，用于滚动体的旋转，使得内圈旋转组件与外圈固定壳体产生相对转动，旋转内圈9内侧为梯形锥形轨道，减轻旋转内圈自重，节约成本。
[0025]
外圈固定壳体5内侧为锥形滚道，用于与内圈旋转组件滚动体6配合，外侧平面与旋转轴凸台4通过螺钉固连。
[0026]
封闭套环组件中内环8与b轴摆动轴壳体3阶梯段通过螺栓固连，外圈开有凹形槽，用于与外环7进行嵌套装配。
[0027]
封闭套环组件中外环7为l型，与内环8嵌套装配，与外圈固定壳体5贴合接触。

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