高精密数控车铣复合机床的单摆铣头

简介

我国加工中心、龙门镗铣床所用单轴摆动铣头主要有 3 类，

一类铣头主轴旋转由主传动引出，多为机械传动，传动链长，误差大，易振动，铣头回转分度多采用分度盘定位，不可连续分度 ；

第二类铣头主轴旋转同一类，铣头回转分度采用蜗轮、齿轮实现连续分度，运动由主传动引或附加电机带动，结构较大，不能参与联动加工 ；

第三类铣头主轴、回转轴采用内置电机，能参与联动加工，但结构采用叉形、直角形式，回转轴承受加工力矩大，刚性差 ；三类铣头总体存在主轴转速低、刚性差、不具备定向锁紧的车削功能。

高精密数控车铣复合机床的单摆铣头

由主轴单元、拉刀单元、打刀单元、主轴防护单元和摆动单元组成，主轴单元包括连接在回转座上的铣头体，铣头体上连有前轴承架和后轴承架，回转座固定在固定套下端面上，

A. 前轴承架内装有铣头主轴和前轴承冷却套，铣头主轴和前轴承架之间设有前轴承，前轴承冷却套内设有喷油轴承隔离套，喷油轴承隔离套内设有前轴承隔离套，前轴承外圈由轴承法兰固定，轴承法兰固定在前轴承架上，前轴承内圈由挡水隔套固定 ；

B. 后轴承架内安装有铣头主轴，铣头主轴和后轴承架之间设有后轴承，后轴承外圈由第一定位套限位，后轴承内圈设置在轴承隔离套和挡油环之间，

C．后轴承架内安装有后轴承和后轴承冷却套，后轴承外圈固定在第一定位套上，后轴承内圈固定在轴承隔离套和挡油环之间 ；

D．铣头体内装有电机定子，电机定子内装有电机转子，电机转子装在铣头主轴上，电机定子固定在后轴承架上。

效果 ：

1. 主轴电机和摆动电机均采用内置电机，电机直接驱动主轴，减小了采用机械传动结构复杂程度，减小了传动链，减小了传动误差，提高了回转轴传动精度、刚度和随动性 ；

2. 主轴轴线与摆动回转轴线成 45°角，切削加工，刀具受力方向接近摆动回转轴线，摆动回转轴承受加工力矩小 ；

3. 主轴轴承采用油雾润滑，外循环水强制冷却结构，解决了轴承运转过程中产生热量的释放、润滑均匀问题，保证了高速主轴轴承温度、精度的稳定性 ；

4. 主轴尾端设计有定位接近开关，摆动轴尾端设计有角度编码器，接近开关、角度编码器分别与内置电机配合，主轴、摆动轴都能够实现精确定位，并且摆动轴还能够参与联动 ；

5. 主轴和摆动轴，都设计有胀套液压锁紧装置，主轴、摆动轴旋转到任何位置，都可锁紧，由于采用液压胀套锁紧，锁紧靠胀套的微小变形实现，锁紧接触面积大，夹紧力均匀，锁紧可靠，主轴和摆动轴同时涨紧，能够满足车削功能要求 ；

6. 回转座于滑动床鞍采用一体设计，结构小，重量轻，刚性高，铣头整体随动性好 ；

7. 摆动铣头主轴转速高，转速达 12000rpm/min, 切削加工摆动回转线受力小，运动相应快，主轴能够实现定向锁紧，具有车削功能的优点。

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