一种自动更换角度的五面体主轴副的制作方法

1.本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种自动更换角度的五面体主轴副。


背景技术：

2.五面体数控机床，通过配置各种附件角度头，可实现对机械零件的五面加工，通常一次装夹即可完成机械零件的全部或绝大部分加工工序，从而大幅度地提高生产效率；同时，由于避免了多次装夹，消除了多次装夹引起的误差，有利于提高和保证加工精度。而数控机床要自动完成工件的五面加工，就需要角度头能通过转向直接对工件的多面进行切削加工。
3.目前，现有的五面体数控机床角度头回转机构，主要是通过力矩电机或液压马达带动角度头的壳体转动，进而带动角度头主轴方向的转动来满足角度头的五面加工需求。该结构虽然可完成角度头任意角度的转动，但由于增加了力矩电机或液压马达，液压马达需要设置复杂的油路连接装置，不仅提高了制造成本，结构繁琐，而且安装占用空间大，极易影响数控机床的加工范围，给实际加工带来不便。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自动更换角度的五面体主轴副，在进行五面加工时，能够实现自动更换角度，使数控机床结构简单、紧凑、合理，成本低，有利于加工范围的扩大，提高加工范围。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种自动更换角度的五面体主轴副，包括可拆卸安装于滑枕底部的固定座，所述固定座为中空结构，所述固定座的底部设置有角度头，所述角度头的动力输入轴穿过所述固定座与所述滑枕内的主轴连接；所述固定座与所述角度头之间设置有角度更换装置，所述角度更换装置包括：
7.连接座，所述连接座设置于所述固定座的下方；
8.若干提拉锁止机构，所述提拉锁止机构设置于所述连接座与所述固定座之间，用于锁止或释放所述连接座，以实现所述连接座沿轴向上提贴合或下移远离所述固定座；
9.限位套，所述限位套周向转动设置于所述连接座的内侧且与所述连接座轴向卡接，所述角度头的外壳体可拆卸安装于所述限位套的底部；
10.锁紧机构，所述锁紧机构设置于所述限位套与所述固定座之间，所述锁紧机构用于限制或允许所述限位套绕轴线转动；
11.限位盘，所述限位盘可拆卸安装于所述限位套上且位于所述限位套与所述动力输入轴之间，在进行角度更换时，所述限位盘与所述动力输入轴锁止，带动所述限位套绕轴线转动。
12.优选的，若干所述提拉锁止机构的结构相同，均包括拉钉和与所述拉钉配合使用
的提拉锁止组件，其中，所述拉钉可拆卸安装于所述连接座上；所述固定座上开设有用于容纳所述提拉锁止组件的锁止容腔。
13.优选的，所述提拉锁止组件包括：
14.容纳于所述锁止容腔内的液压活塞，所述液压活塞的底端轴向开设有容纳所述拉钉的提拉容腔；
15.可拆卸安装于所述锁止容腔外侧的环形挡盖，所述液压活塞的底端穿过所述环形挡盖并与所述环形挡盖滑动配合；
16.弹性体，所述弹性体套设于所述液压活塞的外侧，所述弹性体的顶端与所述液压活塞抵接，所述弹性体的底端与所述环形挡盖抵接；
17.若干与所述拉钉配合使用的锁球，所述锁球沿所述液压活塞的径向设置，所述液压活塞上开设有用于容纳所述锁球的锁止孔，所述环形挡盖的外侧开设有用于与所述锁球配合进行释放所述拉钉的释放容腔。
18.优选的，所述连接座上设置有与所述限位套抵接的限位面，所述连接座的底部可拆卸安装有支撑套，所述支撑套套设于所述限位套的外侧并与所述限位套抵接；
19.所述支撑套与所述限位面配合，限制所述限位套周向转动设置于所述连接座的内侧。
20.优选的，所述锁紧机构包括止动齿盘和分度齿盘；其中，所述止动齿盘可拆卸安装于所述固定座上，所述分度齿盘开拆卸安装于所述限位套上且与所述止动齿盘相适配。
21.优选的，所述分度齿盘与所述限位套之间可拆卸安装有环形挡板，所述环形挡板与所述连接座抵接。
22.优选的，所述限位盘上凸设有若干限位凸起，所述限位凸起朝向靠近所述动力输入轴的一侧；所述动力输入轴上凹设有与所述限位凸起相适配的若干限位凹槽。
23.优选的，所述限位凸起的数量为四个且周向等距布设于所述限位盘上；所述限位凹槽的数量为四个且周向等距布设于所述动力输入轴上。
24.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
25.本实用新型的五面体主轴副，包括固定座，固定座的底部设置由角度头，角度头的动力输入轴穿过固定座与主轴连接，由于在固定座和角度头间设置有角度更换装置，角度更换装置能够对角度头进行角度更换，具体的，包括连接座、若干提拉锁止机构、限位套、锁紧机构、限位盘，当角度头需要进行角度更换时，若干提拉锁止机构释放连接座，连接座下移远离固定座，带着限位套、限位盘一起下移，锁紧机构处于允许限位套绕轴线转动的状态，此时，主轴带动动力输入轴转动，限位盘与动力输入轴锁止，动力输入轴带动限位套、限位盘一起转动，限位套与角度头的外壳体可拆卸连接，带动角度头一起转动，实现角度更换；完成角度更换以后，若干提拉锁止机构锁止连接座，连接座上提贴合固定座，带着限位套、限位盘、角度头的外壳体一起上移，锁紧机构处于限制限位套绕轴线转动的状态，此时，主轴带动动力输入轴转动，动力输入轴通过角度头的传动装置，最终带动角度头的主轴转动，在此过程中，限位盘与动力输入轴不锁止，限位盘、限位套不会发生转动，角度头的外壳体不会发生转动。因此，本实用新型在进行五面加工时，能够实现自动更换角度，使数控机床结构简单、紧凑、合理，成本低，有利于加工范围的扩大，提高加工范围。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
27.图1是本实用新型实施例自动更换角度的五面体主轴副的结构示意图；
28.图2是图1的剖视图；
29.图3是图2中的a部放大图；
30.图4是图2中的b部放大图；
31.图5是实用新型实施例中限位盘与动力输入轴的结构示意图；
32.图中：
33.1、固定座；11、锁止容腔；2、角度头；21、动力输入轴；211、限位凹槽；22、外壳体；3、角度更换装置；31、连接座；311、限位面；32、提拉锁止机构；321、拉钉；322、提拉锁止组件；3221、液压活塞；3222、提拉容腔；3223、环形挡盖；3224、弹性体；3225、锁球；3226、锁止孔；3227、释放容腔；33、限位套；331、密封槽；332、密封圈；34、锁紧机构；341、止动齿盘；342、分度齿盘；343、环形挡板；35、限位盘；351、限位凸起；36、支撑套。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.本说明书中所引用的如“前”、“后”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
36.如图1至图5所示，本实用新型包括可拆卸安装于滑枕(图中未示出)底部的固定座1，固定座1为中空结构，固定座1的底部设置有角度头2，角度头2的动力输入轴21穿过固定座1与滑枕内的主轴(图中未示出)连接。在本技术领域中，滑枕、主轴、固定座1、角度头2、动力输入轴21均为公知技术，其结构与连接关系均为本技术领域中的技术人员所公知，因此，具体工作原理不再赘述。
37.在本实用新型中，固定座1与角度头2之间设置有角度更换装置3，角度更换装置3能够对角度头2的角度进行更换、调节，完成角度头任意角度的转动，其中，角度更换装置3包括连接座31，连接座31设置于固定座1的下方；若干提拉锁止机构32，提拉锁止机构32设置于连接座31与固定座1之间，用于锁止或释放连接座31，以实现连接座31沿轴向上提贴合或下移远离固定座1，优选的，提拉锁止机构32的数量为四个，绕固定座1的轴线周向等距布设，固定座1的轴线与连接座31的轴线共线，因此，能够对连接座31进行更好的提拉效果，更好的实现上提贴合或下移远离。
38.若干提拉锁止机构32的结构相同，均包括拉钉321和与拉钉321配合使用的提拉锁止组件322，其中，拉钉321可拆卸安装于连接座31上；固定座1上开设有用于容纳提拉锁止组件322的锁止容腔11，提拉锁止组件322部分容纳于锁止容腔11并与固定座1可拆卸连接，提拉锁止组件322通过提拉拉钉321实现连接座31沿轴向上提贴合或下移远离固定座1。
39.其中，提拉锁止组件322包括容纳于锁止容腔11内的液压活塞3221，液压活塞3221的底端轴向开设有容纳拉钉321的提拉容腔3222；还包括可拆卸安装于锁止容腔11外侧的
环形挡盖3223，液压活塞3221的底端穿过环形挡盖3223并与环形挡盖3223滑动配合；弹性体3224，弹性体3224套设于液压活塞3221的外侧，弹性体3224的顶端与液压活塞3221抵接，弹性体3224的底端与环形挡盖3223抵接，优选的，弹性体3224为压簧；若干与拉钉321配合使用的锁球3225，锁球3225沿液压活塞3221的径向设置，优选的，锁球3225的数量为四个，周向等距布设于液压活塞3221上；液压活塞3221上开设有用于容纳锁球3225的锁止孔3226，锁止孔3226与锁球3225相适配，环形挡盖3223的外侧开设有用于与锁球3225配合进行释放拉钉321的释放容腔3227。
40.在液压动力的作用下，液压活塞3221下移，压缩弹性体3224，带动锁球3225一起下移，锁球3225对拉钉321锁止并在重力的作用下，拉钉321也一起下移，实现连接座31下移远离固定座1，进行角度头2的角度更换；角度更换完成以后，弹性体3224推动液压活塞3221上移复位，带动锁球3225一起上移，锁球3225锁止拉钉321带动一起上移，实现连接座31上提贴合固定座1。
41.角度更换装置3还包括限位套33，限位套33周向转动设置于连接座31的内侧且与连接座31轴向卡接，限制限位套33只能进行周向转动，而不能进行轴向移动，当连接座31上提或下移时，能够带动限位套33一起沿轴线上下移动，角度头2的外壳体22可拆卸安装于限位套33的底部，在限位套33上下移动的过程中，可以带动角度头2一起上下移动，同时，在限位套33周向转动时也能带动角度头2一起转动，实现角度更换。
42.为了更好的对限位套33进行轴向卡接，限制限位套33只能进行周向转动而不能进行轴向移动，连接座31上设置有与限位套33抵接的限位面311，连接座31的底部可拆卸安装有支撑套36，支撑套36套设于限位套33的外侧并与限位套33抵接；支撑套36与限位面311配合，实现限制限位套33周向转动设置于连接座31的内侧。
43.限位套33上还开设有至少一个密封槽331，密封槽331的槽内容纳有密封圈332，密封圈332对限位套33和连接座31之间进行密封，优选的，密封槽331和密封圈332的数量均为两个，提高密封效果。
44.角度更换装置3还包括锁紧机构34，锁紧机构34设置于限位套33与固定座1之间，锁紧机构34用于限制或允许限位套33绕轴线转动；当提拉锁止机构32实现带动连接座31上提贴合固定座1时，连接座31带动限位套33一起上移，此时，锁紧机构34限制限位套33绕轴线转动，主轴经动力输入轴21传递的动力，不能传递到限位套33上，不能带动限位套33、角度头2一起转动。
45.锁紧机构34包括止动齿盘341和分度齿盘342；其中，止动齿盘341可拆卸安装于固定座1上，分度齿盘342开拆卸安装于限位套33上且与止动齿盘341相适配。为了更好的对限位套33进行上限位，进一步的限制限位套33只能周向转动不能轴向移动，分度齿盘342与限位套33之间可拆卸安装有环形挡板343，环形挡板343与连接座31抵接，环形挡板343与支撑套36配合进一步的限制了限位套33的轴向移动。
46.角度更换装置3还包括限位盘35，限位盘35可拆卸安装于限位套33上且位于限位套33与动力输入轴21之间，在进行角度更换时，限位盘35与动力输入轴21锁止，带动限位套33绕轴线转动。具体的，限位盘35上凸设有若干限位凸起351，限位凸起351朝向靠近动力输入轴21的一侧；动力输入轴21上凹设有与限位凸起351相适配的若干限位凹槽211。当提拉锁止机构32实现带动连接座31下移远离固定座1时，连接座31带动限位套33一起下移，此
时，锁紧机构34允许限位套33绕轴线转动，限位套33带动限位盘35一起下移，限位凸起351沿轴线方向向下凸设，朝向靠近动力输入轴21的一侧设置，限位凸起351落入限位凹槽211的槽内，此时，主轴经动力输入轴21传递的动力，通过限位凹槽211、限位凸起351、限位盘35传递至限位套33上，带动限位套33绕轴线转动，实现角度头2的角度更换，便于进行五面加工，实现自动更换角度，使数控机床结构简单、紧凑、合理，成本低，有利于加工范围的扩大，提高加工范围。
47.优选的，限位凸起351的数量为四个且周向等距布设于限位盘35上；限位凹槽211的数量为四个且周向等距布设于动力输入轴21上。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动更换角度的五面体主轴副，包括可拆卸安装于滑枕底部的固定座，所述固定座为中空结构，所述固定座的底部设置有角度头，所述角度头的动力输入轴穿过所述固定座与所述滑枕内的主轴连接；其特征在于，所述固定座与所述角度头之间设置有角度更换装置，所述角度更换装置包括：连接座，所述连接座设置于所述固定座的下方；若干提拉锁止机构，所述提拉锁止机构设置于所述连接座与所述固定座之间，用于锁止或释放所述连接座，以实现所述连接座沿轴向上提贴合或下移远离所述固定座；限位套，所述限位套周向转动设置于所述连接座的内侧且与所述连接座轴向卡接，所述角度头的外壳体可拆卸安装于所述限位套的底部；锁紧机构，所述锁紧机构设置于所述限位套与所述固定座之间，所述锁紧机构用于限制或允许所述限位套绕轴线转动；限位盘，所述限位盘可拆卸安装于所述限位套上且位于所述限位套与所述动力输入轴之间，在进行角度更换时，所述限位盘与所述动力输入轴锁止，带动所述限位套绕轴线转动。2.如权利要求1所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，若干所述提拉锁止机构的结构相同，均包括拉钉和与所述拉钉配合使用的提拉锁止组件，其中，所述拉钉可拆卸安装于所述连接座上；所述固定座上开设有用于容纳所述提拉锁止组件的锁止容腔。3.如权利要求2所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述提拉锁止组件包括：容纳于所述锁止容腔内的液压活塞，所述液压活塞的底端轴向开设有容纳所述拉钉的提拉容腔；可拆卸安装于所述锁止容腔外侧的环形挡盖，所述液压活塞的底端穿过所述环形挡盖并与所述环形挡盖滑动配合；弹性体，所述弹性体套设于所述液压活塞的外侧，所述弹性体的顶端与所述液压活塞抵接，所述弹性体的底端与所述环形挡盖抵接；若干与所述拉钉配合使用的锁球，所述锁球沿所述液压活塞的径向设置，所述液压活塞上开设有用于容纳所述锁球的锁止孔，所述环形挡盖的外侧开设有用于与所述锁球配合进行释放所述拉钉的释放容腔。4.如权利要求1所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述连接座上设置有与所述限位套抵接的限位面，所述连接座的底部可拆卸安装有支撑套，所述支撑套套设于所述限位套的外侧并与所述限位套抵接；所述支撑套与所述限位面配合，限制所述限位套周向转动设置于所述连接座的内侧。5.如权利要求1所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述锁紧机构包括止动齿盘和分度齿盘；其中，所述止动齿盘可拆卸安装于所述固定座上，所述分度齿盘开拆卸安装于所述限位套上且与所述止动齿盘相适配。6.如权利要求5所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述分度齿盘与所述限位套之间可拆卸安装有环形挡板，所述环形挡板与所述连接座抵接。7.如权利要求1所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述限位盘上凸设有若干限位凸起，所述限位凸起朝向靠近所述动力输入轴的一侧；所述动力输入轴上凹设
有与所述限位凸起相适配的若干限位凹槽。8.如权利要求7所述的自动更换角度的五面体主轴副，其特征在于，所述限位凸起的数量为四个且周向等距布设于所述限位盘上；所述限位凹槽的数量为四个且周向等距布设于所述动力输入轴上。

技术总结
一种自动更换角度的五面体主轴副，涉及数控机床技术领域，包括固定座，固定座的底部设置有角度头，固定座与角度头之间设置有角度更换装置，包括连接座、若干提拉锁止机构、限位套、锁紧机构、限位盘；其中，提拉锁止机构用于锁止或释放连接座；限位套周向转动设置于连接座的内侧且与连接座轴向卡接，角度头可拆卸安装于限位套的底部；锁紧机构用于限制或允许限位套绕轴线转动；限位盘可拆卸安装于限位套上，在进行角度更换时，限位盘与动力输入轴锁止，带动限位套绕轴线转动。本实用新型在进行五面加工时，能够实现自动更换角度，使数控机床结构简单、紧凑、合理，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：杜德宏 高春花
受保护的技术使用者：高密宏泰机床制造有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/26