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申请/专利权人：浙江晨好智能科技有限公司

摘要：本发明公开了一种高速AC五轴联动双摆头，包括C轴电机、A轴电机和电主轴，所述C轴电机输出轴的一端设置有C轴减速机，所述C轴减速机的一表面设置有C轴连接盘，所述C轴减速机输出口的一表面设置有主体，所述主体的一侧面设置有主体左侧保护盖，本发明涉及铣床配件技术领域。该高速AC五轴联动双摆头，通过放松A轴减速机固定螺母，使用4个反牙螺母调节A轴，使得A轴与机床Z轴达到平行，加固A轴固定螺母，避免安装与生产时产生的误差，提高工作效率和产品加工精度，降低生产成本，减少人工投入，缩短生产周期，可广泛应用于模具、航空、航天、高铁、军工、科研、教学、医疗、船舶等多领域数控机床。

主权项：1.一种高速AC五轴联动双摆头，其特征在于：包括C轴电机（1）、A轴电机（8）和电主轴（14），所述C轴电机（1）输出轴的一端设置有C轴减速机（2），所述C轴减速机（2）的一表面设置有C轴连接盘（3），所述C轴减速机（2）的输出口设置有主体（4）；所述主体（4）的一侧面设置有主体左侧保护盖（5），所诉主体（4）的一表面设置有A轴右侧保护盖（9），所述A轴右侧保护盖（9）的一表面设置有A轴右侧电机保护盖（10）；所述A轴电机（8）输出轴的一端设置有A轴减速机（7），所述A轴减速机（7）的一表面与主体（4）固定连接；所述电主轴（14）的表面套设有电主轴连接套（12），所述电主轴连接套（12）的一表面固定连接有电主轴后保护盖（11），所述电主轴连接套（12）的一表面设置有电主轴线槽保护盖（13），所述电主轴连接套（12）的一表面设置有A轴与电主轴的连接盘（6），所述A轴与电主轴的连接盘（6）的一表面与A轴减速机（7）的输出口固定连接；所述电主轴连接套（12）的一表面设置有第一调节螺母，所述电主轴连接套（12）的一侧面设置有第二调节螺母，所述主体4的一表面设置有第三调节螺母，所述C轴连接盘（3）的一表面设置有C轴调节螺母；所述A轴与电主轴的连接盘（6）和C轴连接盘（3）的一表面均设置有法兰，所述A轴与电主轴的连接盘（6）通过法兰与A轴减速机（7）连接，所述C轴连接盘（3）通过法兰与C轴减速机（2）连接，法兰的外圈设有防尘槽和防油槽，所述C轴连接盘（3）上开设有定位孔，所述C轴连接盘（3）通过定位孔以及法兰与机床主体对接，固定整个AC五轴双摆头，定位孔数量为两个，所述C轴减速机（2）的输出口与主体（4）连接；所述主体（4）上具有四个反牙螺母，其用以在A轴减速机（7）的固定螺母放松后调节A轴与机床Z轴使两者达到平行。

全文数据：一种高速AC五轴联动双摆头技术领域[0001]本发明涉及铣床配件技术领域，具体为一种高速AC五轴联动双摆头。此AC五轴联动双摆头具有高速度、高刚性、高精度等性能，以体积小、结构简单、加工范围广、终身免费维护为特点，可广泛应用于航空、轻轨、动车、汽车、船舶、军工、模具、教学、研发等领域。背景技术[0002]五轴联动是在3个直线坐标运动的基础上，加上2个角度坐标运动，可在计算机数控系统的控制下同时协调运动，实现机床铣床与需要加工的零件实现五轴相对联动，从而使刀头的切削刃部分始终沿着所需加工的曲面的切面方向移动，使曲面加工达到理想的切削状态，并实现零件任意角度在一定的可加工范围内）的加工。五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床。目前五轴联动机床领域存在以下不足：一关键部件AC五轴联动双摆头都是由欧洲、美国、日本、意大利等国外进口，价格昂贵且体积大；二现阶段市面上铣床的五轴联动结构没有合理的齿隙调节结构，在长时间工作下容易损失精度，因而加工所得产品误差大，难以满足高精度的数控加工要求。发明内容[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、成本低、定位精度高、调整方便、适用性强，可在数控机床上普遍使用的高速AC五轴联动双摆头，360度无死角加工零件，在更小的体积下，解决了五轴联动加工范围的扩大问题，自动调节齿隙使本产品能在20000小时内加工精度恒定，提高工作效率和产品加工精度，降低生产成本，减少人工投入，缩短生产周期，将是未来市场中模具、航空、航天、高铁、军工、科研、教学、医疗、船舶等多领域数控机床上的必备产品。其主要参数如下：表1本发明公开的一种高速AC五轴联动双摆头参数表本发明通过以下技术方案予以实现:一种高速AC五轴联动双摆头，包括C轴电机、A轴电机和电主轴，所述C轴电机输出轴的一端设置有C轴减速机，所述C轴减速机的一表面设置有C轴连接盘，所述C轴减速机的输出口一表面设置有主体；所述主体的一侧面设置有主体左侧保护盖，所述主体的一表面设置有A轴右侧保护盖，所述A轴右侧保护盖的一表面设置有A轴右侧电机保护盖；所述A轴电机输出轴的一端设置有A轴减速机，所述A轴减速机的一表面与主体固定连接；所述电主轴的表面套设有电主轴连接套，所述电主轴连接套的一表面固定连接有电主轴后保护盖，所述电主轴连接套的一表面设置有电主轴线槽保护盖，所述电主轴连接套的一表面设置有A轴与电主轴的连接盘，所述A轴与电主轴的连接盘的一表面与A轴减速机固定连接。[0004]优选的，所述A轴与电主轴的连接盘和C轴连接盘的一表面均设置有法兰，所述A轴与电主轴的连接盘通过法兰与A轴减速机连接，所述C轴连接盘通过法兰与C轴减速机连接，法兰的外圈设有防尘槽和防油槽，所述C轴连接盘上开设有定位孔，所述C轴连接盘通过定位孔以及法兰与机床的一表面对接，固定整个AC五轴双摆头，定位孔数量为两个，所述C轴减速机的输出口与主体连接。[0005]优选的，所述A轴与电主轴的连接盘与电主轴连接套相连的法兰面分别设置有加工切削液进口、主轴冷却液出口、主轴气封和主轴冷却液进口，所述电主轴内分别设有编码器械、电源线、汽油管和信号线，依次通过电主轴连接套线槽、轴与电主轴的连接盘和C轴连接盘中心与机床相连。[0006]优选的，所述电主轴连接套的一表面设置有第一调节螺母，所述电主轴连接套12的一侧面设置有第二调节螺母，所述主体4的一表面设置有第三调节螺母，所述C轴连接盘的一表面设置有C轴调节螺母。[0007]有益效果本发明提供了一种高速AC五轴联动双摆头。具备以下有益效果：1、该高速AC五轴联动双摆头，在机床的安装过程中，先放松A轴固定螺母，然后使用4个反牙螺母调节A轴与机床Z轴，使得A轴与Z轴达到平行，完成后加固A轴减速机固定螺母，避免安装与生产时产生的误差，进一步提高加工精度。在没有光栅尺的情况下，重复定位精度可达6角秒。[0008]2、该高速AC五轴联动双摆头，连接到机床之后，将C轴连接盘连接先放松固定螺母，通过3个C轴调节螺母细微的调节，使C轴与X、Y轴达到平行，最后拧紧加固，便于安装与调节。[0009]3、该高速AC五轴联动双摆头，第一调节螺母左右各设置一个，在电主轴与C轴中心出现偏差的时候可以进行细微的调节，使得电主轴中心与C轴的中心一致，这样就可以实现电主轴与C轴的旋转中心达到一致，提高精准度。第二调节螺母左右各设置两个进行细微调节电主轴与机床的坐标参数值，避免了加工所产生的生产误差导致安装电主轴后电主轴与产品的坐标不可能达到主轴头所要求的垂直参数值，使得电主轴与Z轴达到平行，起到调节主轴电机垂直的作用。[0010]4、该高速AC五轴联动双摆头，结构简单，具有高速度、高刚度、大扭力和体积小的特性，制造成本低、应用范围广，维修简单、耐用性好，可以长时间工作而不损精度。具体来说，刚性上，刚性强度达2530nm;体积上，产品宽435mm、厚270mm、高（连接端面到主轴端面590mm，而一般此类双摆头产品体积为650mmX420mmX680mm;扭力上，AC轴扭力分别可达770nm、980nm;使用寿命上，整套主体用HT高刚性材料加工而成，经过处理后主体变形量少、稳定性好，从而达到持久性精度稳定。[0011]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明[0012]图1为本发明一种高速AC五轴联动双摆头的立体结构示意图；图2为本发明一种高速AC五轴联动双摆头的爆炸图；图3为本发明C轴减速机的立体结构示意图；图4为本发明C轴减速机的顶视结构示意图；图5为本发明C轴减速机的俯视结构示意图；图6为本发明C轴连接盘的结构示意图；图7为本发明C轴连接盘另一侧的结构示意图；图8为本发明主体的立体结构示意图；图9为本发明主体的俯视结构示意图；图10为本发明主体的正面结构示意图；图11为本发明主体的侧视结构示意图；图12为本发明主体的背面结构示意图；图13为本发明轴与电主轴的连接盘的结构示意图；图14为本发明轴与电主轴的连接盘另一侧的结构示意图；图15为本发明A轴减速机的立体结构示意图；图16为本发明A轴减速机的俯视结构示意图；图17为本发明电主轴连接套的立体结构示意图；图18为本发明电主轴连接套的顶视结构示意图；图19为本发明电主轴连接套的左视结构示意图；图20为本发明电主轴连接套的背面结构示意图；图21为本发明电主轴连接套的正面结构示意图；图22为本发明电主轴连接套的右视结构示意图；图23为本发明电主轴连接套的俯视结构示意图。[0013]图中：IC轴电机、2C轴减速机、3C轴连接盘、4主体、5主体左侧保护盖、6A轴与电主轴的连接盘、7A轴减速机、8A轴电机、9A轴右侧保护盖、IOA轴右侧电机保护盖、11电主轴后保护盖、12电主轴连接套、13电主轴线槽保护盖、14电主轴；附图中，各标号所代表的技术特征列表如下：其中如图3-5所示：201与C轴电机（1对接法兰，也是输入口；202与主体401对接面也是输出口，此面外圈法兰先与301对接固定；其中如图6-7所示：301上面有与C轴202减速机连接法兰，外圈与数控机床主轴端面连接法兰、定位孔、安装螺母和三个调节螺母；302有凸槽与主体401上的防削槽对插，压紧密封圈，起到防削、防油污的作用；603其中三个螺母起到调节C轴连接盘与机床平面度达到一致的作用；其中如图8-12所示：401与C轴减速机连接面有防削槽、密封圈，起到防止外部铁削和油污进入机体内部的作用；402有A轴减速机安装面，里面有跟减速机对接的安装法兰和固定螺孔其中4组固定螺母孔的重组中心孔位）；403安装C轴减速机与主体固定的螺母进孔；404反牙调节螺母，共四个，起到调节电主轴中心与C轴中心，有减少生产过程中所产生的偏差和垂直于C轴连接盘平面的作用；405过线槽；其中如图13-14所示：601此面与电主轴1202连接套对接用；602此面与A轴减速机输出面702对接用；其中如图15-16所示：701与A轴电机8对接法兰，也是输入口；702与A轴6与电主轴连接盘602面对接，也是输出口，此面外圈法兰也是先与402对接固定；其中如图17-23所示：1201与1208调节螺母，上面分两面各有2个螺母，起到调节电主轴中心与C轴旋转中心一致的作用；1202此面有与601连接盘对接法兰，有电主轴冷却水进出管、加工液进管、主轴除污进管、穿线孔；1203过线槽，上有密封圈；1204过线槽，上有密封圈；1205固定电主轴，上有螺母孔，冷却水引入、引出孔，加工液引入孔，主轴除污引入孔；1206与1207左右调节螺母，可实现主轴中心与C轴旋转中心左右调节，起到确保中心一致的作用。具体实施方式[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。[0015]具体实施例一：如图1-2所示，一种高速AC五轴联动双摆头，包括C轴电机1、A轴电机8和电主轴14，C轴电机1输出轴的一端设置有C轴减速机2,C轴减速机2的一表面设置有C轴连接盘3,C轴减速机2的输出口设置有主体4;主体4的一侧面设置有主体左侧保护盖5,主体4的一表面设置有A轴右侧保护盖9,A轴右侧保护盖9的一表面设置有A轴右侧电机保护盖10;A轴电机8输出轴的一端设置有A轴减速机7，A轴减速机7的一表面与主体4固定连接；电主轴14的表面套设有电主轴连接套12,电主轴连接套12的一表面固定连接有电主轴后保护盖11，电主轴连接套12的一表面设置有电主轴线槽保护盖13,电主轴连接套12的一表面设置有A轴与电主轴的连接盘6，A轴与电主轴的连接盘6的一表面与A轴减速机7的输出口固定连接；其中，A轴与电主轴的连接盘6和C轴连接盘3的一表面均设置有法兰，A轴与电主轴的连接盘6通过法兰与A轴减速机7连接，C轴连接盘3通过法兰与C轴减速机2连接，法兰的外圈设有防尘槽和防油槽，C轴连接盘3上开设有定位孔，C轴连接盘3通过定位孔以及法兰与机床的一表面对接，固定整个AC五轴双摆头，定位孔数量为两个；其中，A轴与电主轴的连接盘6与电主轴连接套12相连的法兰面分别设置有加工切削液进口、主轴冷却液出口、主轴气封和主轴冷却液进口，电主轴14内分别设有编码器械、电源线、汽油管和信号线，依次通过电主轴连接套线槽、轴与电主轴的连接盘6和C轴连接盘3中心与机床相连；其中，电主轴连接套12的一表面设置有第一调节螺母，电主轴连接套12的一侧面设置有第二调节螺母，主体4的一表面设置有第三调节螺母，C轴连接盘3的一表面设置有C轴调节螺母；其中，A轴的旋转角度为正负120度，C轴的旋转角度为正负360度；其中，在机床的安装过程中，先放松A轴减速机7的固定螺母，然后使用4个反牙螺母调节A轴与机床Z轴，使得A轴与Z轴达到平行，完成后加固A轴固定螺母，避免安装与生产时产生的误差，进一步提尚加工精度；其中，在AC五轴双摆头连接到机床之后，通过C轴连接盘3连接先放松固定螺母，再通过3个C轴调节螺母细微的调节，使C轴与X、Y轴达到平行，最后拧紧加固。第一调节螺母左右各设置一个，在电主轴与C轴中心出现偏差的时候可以进行细微的调节，使得电主轴中心与C轴的中心一致，提高精准度。第二调节螺母左右各设置两个进行细微调节电主轴与机床的坐标参数值，避免了加工时所产生的生产误差导致安装电主轴与机床的坐标不可能达到所要求的垂直参数值，经过此技术的调节后使得电主轴与Z轴达到平行。在机床的安装过程中，先放松A轴减速机7固定螺母，然后使用4个反牙螺母404调节A轴与机床Z轴，使得A轴与Z轴达到平行，完成后加固A轴减速机固定螺母。[0016]具体实施例二：本发明自身具有多处可调节螺母，以弥补加工产生的尺寸偏差，形成安装过程中的偏差调节作用。调节螺母技术描述如下：I、C轴连接盘3上的303共三点。起到调节本产品与数控机床对接的平面度。[0017]2、主体404其中有四个反牙螺母，起到调节电主轴中心与C轴旋转中心前后一致，并垂直与C轴连接盘3的安装端面，从而实现了C轴自由旋转时与机床工作台平面一致和A轴旋转时与机床平面垂直。[0018]3、电主轴连接套12上的左右2个调节螺母起到调节主轴中心跟C轴旋转中心左右一致，保证C轴旋转时与电主轴中心一致。[0019]4、1201、1208前后各2个点起到细微调节电主轴中心和机床主轴中心平行一致，从而实现了本产品在数控机床上自由旋转时的高精度加工。[0020]本发明公开的一种高速AC五轴联动双摆头的装配方法，包括如下步骤；步骤一:将C轴减速机2安装在C轴连接盘3对应的法兰上301用螺母固定。[0021]步骤二:将固定好的C轴连接盘3与主体4上的401对接，通过403安装孔放入螺母固定C轴减速机2与主体4对接从而实现C轴正负360°旋转。[0022]步骤三:A轴减速机7安装在主体402的对应法兰上，用螺母固定。[0023]步骤四:A轴7与电主轴的连接盘602与减速机702对接用螺母固定。[0024]步骤五：电主轴14放入1205内用螺母固定。[0025]步骤六：1202上面接上主轴冷却水管进出、加工液进管、除污管。主轴后端的打刀油管、汽封管、电源线、信号线从1204到1203再从1202中心孔引出。[0026]步骤七:盖上电主轴11后保护盖用螺母固定。[0027]步骤八:盖上电主轴线槽保护盖13到1203上用螺母固定压住密封圈，使得外部油污不会进入机体内部。[0028]步骤九:将安装好的电主轴上的电主轴连接套1202面对接601安装时注意先要把所有从1202中心孔引出来的线、油管、汽管从A轴减速机7的中心孔引出再用螺母固定。[0029]步骤十:A轴电机8对接701螺母固定，从而实现了A轴的正负120度的自由旋转。[0030]步骤十一:所有的线、汽管、油管、电机电源线、信号线由A轴减速机中心引出后通过405过线槽再从C轴减速机的中心孔引到外部与机床对接，从而保证了A轴和电主轴上能够正常通汽、油、水、电，实现加工。[0031]步骤十二:C轴电机1对接201上，螺母固定。C轴电机的电源线、信号线可以直接和机床对接，从而实现C轴的正负360度自由旋转。[0032]步骤十三:盖上主体左侧保护盖5,上面有密封槽用螺母固定，防止外部油污进入机体内部。[0033]步骤十四：盖上A轴右侧保护盖9，上面有密封槽，用螺母固定，防止A轴左侧外部的油污进入机体内部。[0034]步骤十五:盖上A轴10右侧电机保护盖，上面有密封槽，用螺母固定。[0035]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0036]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。

权利要求：1.一种高速AC五轴联动双摆头，其特征在于：包括C轴电机（I、A轴电机8和电主轴14，所述C轴电机（1输出轴的一端设置有C轴减速机2，所述C轴减速机2的一表面设置有C轴连接盘3，所述C轴减速机2的输出口设置有主体4;所述主体4的一侧面设置有主体左侧保护盖5，所诉主体4的一表面设置有A轴右侧保护盖9，所述A轴右侧保护盖9的一表面设置有A轴右侧电机保护盖10;所述A轴电机8输出轴的一端设置有A轴减速机7，所述A轴减速机7的一表面与主体⑷固定连接；所述电主轴（14的表面套设有电主轴连接套（12，所述电主轴连接套（12的一表面固定连接有电主轴后保护盖11，所述电主轴连接套（12的一表面设置有电主轴线槽保护盖13，所述电主轴连接套（12的一表面设置有A轴与电主轴的连接盘6，所述A轴与电主轴的连接盘6的一表面与A轴减速机7的输出口固定连接。2.根据权利要求1所述的一种高速AC五轴联动双摆头，其特征在于:所述A轴与电主轴的连接盘6和C轴连接盘3的一表面均设置有法兰，所述A轴与电主轴的连接盘6通过法兰与A轴减速机7连接，所述C轴连接盘3通过法兰与C轴减速机2连接，法兰的外圈设有防尘槽和防油槽，所述C轴连接盘3上开设有定位孔，所述C轴连接盘3通过定位孔以及法兰与机床主体对接，固定整个AC五轴双摆头，定位孔数量为两个，所述C轴减速机3的输出口与主体4连接。3.根据权利要求1所述的一种高速AC五轴联动双摆头，其特征在于:所述A轴与电主轴的连接盘⑹与电主轴连接套（12相连的法兰面分别设置有加工切削液进口、主轴冷却液出口、主轴气封和主轴冷却液进口，所述电主轴（14内分别设有编码器械、电源线、汽油管和信号线，依次通过电主轴连接套线槽、A轴与电主轴的连接盘6和C轴连接盘3中心与机床相连。4.根据权利要求1所述的一种高速AC五轴联动双摆头，其特征在于:所述电主轴连接套12的一表面设置有第一调节螺母，所述电主轴连接套（12的一侧面设置有第二调节螺母，所述主体4的一表面设置有第三调节螺母，所述C轴连接盘3的一表面设置有C轴调节螺母。

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