机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构.pdf

一种机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，它包括：轴向进给拖板、径向进给拖板、铣刀架、铣刀动力电机，动力传动机构，其特征是铣刀动力电机被固定安装在运动加速度较小的轴向进给拖板上，所述的动力传动机构是由作为中间过渡传动机构的机械臂关节传动机构、安装在径向进给拖板上的固定支承轴传动机构，以及与它们配套的传动带轮和传动带所构成，电机动力依次通过它们传递给铣刀，从而使铣刀能以小惯量大加速度作径向进给运动。与现有技术比较，由于把铣刀动力电机固联在工作加速度较小的轴向进给拖板上，从而大大减少径向进给拖板系统的径向移动惯量，使之容易以大加速度变速往复移动，可大大提高鞋楦机床的加工效率。

1、  一种机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，它包括机架座、轴向进给拖板(15)、径向进给拖板(14)、铣刀架(13)、铣刀动力电机(12)及其和动力传动机构所组成，其中的铣刀架是固定安装在径向进给拖板(14)上，其特征是所述的铣刀动力电机(12)是被固定安装在运动加速度较小的轴向进给拖板(15)上，所述的动力传动机构是由作为中间过渡传动机构的机械臂关节传动机构、安装在径向进给拖板(14)上的固定支承轴传动机构、以及与它们配套的传动带轮和传动带所构成，电机动力依次通过它们传递给铣刀，从而使铣刀能在径向进给拖板以小惯量进给运动的情况下作高速切削运动。

2、  根据权利要求1所述的机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，其特征是所述的固定支承轴传动机构是由支承架(9)和支承轴(17)及其配套的传动带轮(10)组成，所述的中间机械臂关节传动机构是由传动带轮(4、5)、中间销轴(16)以及与其铰接的两个用作支承用的活动连接杆(3、6)所构成，所述固定安装于径向进给拖板(14)上的支承架(9)通过支承轴(17)与连接杆(6)的一端相铰接，连接杆(6)的另一端通过中间销轴(16)与另一根连接杆(3)的一端铰接，连接杆(3)的另一端则与电机轴铰接，工作时，电机轴轴心线O₁-O₁与中间销轴轴心线O₂-O₂的中心距是由连接杆(3)支承确定并保持不变，连接杆(3)可相对电机(12)轴心线O₁-O₁作一定范围内的摆动，中间销轴的轴心线O₂-O₂与支承轴(17)的轴心线O₃-O₃之间的中心距是由连接杆(6)支承确定并保持不变，连接杆(6)可相对支承轴(17)轴心线O₃-O₃作一定范围内的平面摆动。

3、  根据权利要求1所述的机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，其特征是所述的径向进给拖板(14)、支承架(9)、连接杆(3)和连接杆(6)是用密度较小的材料(密度小于5克/厘米³)制作，且在径向进给拖板(14)上还可开出减重孔槽。

4、  根据权利要求1所述的机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，其特征是所述的径向进给拖板(14)可由控制电机通过丝杆螺母副驱动，或直接由直线电机驱动，径向进给拖板(14)安装方式可以是竖直方向安装或水平方向安装。

机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构
技术领域
本发明涉及一种机床刀具进给传动机构，特别是一种用于机床的小惯量铣刀进给的动力传动机构，可适用于鞋楦加工铣床或其他加工复杂曲面的机床。
技术背景
现有用于鞋楦加工机床的铣刀径向进给系统，其加工鞋楦的铣刀架与铣刀的动力电机是固定装配在同一个径向进给拖板上，电机直接通过传动(皮)带带动铣刀作高速旋转切削运动，由于在径向进给拖板上直接固联电机，电机质量较大，使整个进给系统质量增大导致径向进给系统惯量大，难以获得较高的加速度，影响了加工鞋楦生产率的进一步提高。
发明内容
本发明的目的是要克服上述之不足，从而提供一种机床高速小惯量铣刀进给的动力传动机构，使得可减少径向进给系统的惯量，使铣刀刀头容易获得更高的进给速度和加速度，有利于提高鞋楦的生产效率。
本发明是以如下技术方案实现的，如附图所示，它仍包括机架座、轴向进给拖板(亦称Z向滑架)15、径向进给拖板(亦称X向拖板)14、铣刀架13(可以有多个)、铣刀动力电机12，铣刀动力传动机构及动力控制部分等组成，其中的铣刀架仍是被固定安装在要求较大加速度工作的径向进给拖板14上，其特征是所述的铣刀动力电机12是被安排固定安装在运动加速度较小的轴向进给拖板15上，所述的用于传递电机动力的传动机构是由作为中间过渡传动机构的机械臂关节传动机构、安装在径向进给拖板14上的固定支承轴传动机构、以及与它们配套地传动带轮和传动带所构成，电机动力依次通过它们传递给铣刀，从而使铣刀能在径向进给拖板以小惯量进给运动的情况下，作高速切削运动。
上述的固定支承轴传动机构是由支承架9和支承轴17及其配套的传动带轮10组成，所述的中间机械臂关节传动机构(类似于机器人的机械臂关节结构)是由传动带轮4、5、中间销轴16及与中间销轴相铰接的两个用作支承用的活动连接杆3、6所构成，所述的固定安装于径向进给拖板14上的支承架9通过支承轴17与连接杆6的一端相铰接，连接杆6的另一端通过中间销轴16与另一根连接杆3的一端铰接，连接杆3的另一端则与电机轴活动连接(铰接)，工作时，电机轴轴心线O₁-O₁与中间销轴轴心线O₂-O₂的中心距是由连接杆3支承决定并保持不变(即由连接杆两端铰接孔中心距决定)，连接杆3可相对电机12轴心线O₁-O₁作一定范围内的摆动，中间销轴的轴心线O₂-O₂与支承轴17的轴心线O₃-O₃之间的中心距是由连接杆6支承决定并保持不变，连接杆6可相对支承轴17轴心线O₃-O₃作一定范围内的平面摆动。
本发明的工作原理：工作过程中，径向进给拖板14带动铣刀架13和支承架9作高加速度往复运动，连接杆3相对电机轴心线O₁-O₁在一定范围内摆动，连接杆6可相对支承轴17轴心线O₃-O₃作一定范围内的平面摆动，电机动力依次通过传动带轮1、传动带2、传动带轮4传递到中间销轴16，传动带轮1固联在铣刀电机轴上，传动带轮4和传动带轮5均固联在中间销轴16上(或传动带轮4与传动带轮5相固联成一体，相对中间销轴铰接)，中间销轴16的运动依次通过传动带轮5、传动带7、传动带轮8传递到支承轴17；传动带轮8固联在支承轴17上，同时，支承轴17的两端固联两个传动带轮10，支承轴17与传动带轮8、传动带轮10一起相对支承架9绕轴心线O₃-O₃作回转运动，支承轴17的运动通过其两端的两个传动轮10和传动带11传给铣刀，实现了动力传动始终处于最佳状态，在传动可靠性的基础上实现了高效率，从而使铣刀作高速切削运动。
与现有技术比较，由于本发明把铣刀动力电机固联在工作加速度较小的轴向进给拖板15上，传动机构配置新颖合理，同时径向进给拖板14、支承架9、连接杆3及连接杆6均可采用密度较小的材料(如合金铝)制作，从而大大减少径向进给拖板系统的径向移动惯量，使之容易以高速度、大加速度变速往复移动，可大大提高鞋楦机床的加工效率。
附图说明：
图1是本发明的一种整体装配结构示意图。
图2是图1的B-B方向视图。
图3是图1的A向视图。
其中：1～传动带轮(安装在电机轴上)，2～传动带(传动皮带)，3～连接杆(一端活动铰接在电机轴上)，4～传动带轮(安装在中间销轴16上)，5～传动带轮(安装在中间销轴16上)，6～连接杆(一端与支承轴17铰接)，7～传动带，8～传动带轮，9～支承架，10～传动带轮(安装在支承轴17上)，11～传动带，12～铣刀动力电机，13～铣刀架(可以有多个)，14～径向进给拖板(亦称X向拖板)，15～轴向进给拖板(亦称Z向滑架)，16～中间销轴，17～支承轴。
具体实施方式
参照附图，本发明的径向进给拖板14、支承架9、连接杆3和连接杆6均可采用密度较小的材料(如密度小于5克/厘米³合金铝)制作，且在径向进给拖板14上还可开出减重孔槽(附图略)，可进一步减少整个径向进给拖板的径向移动惯量。
参照附图可知，本发明的径向进给拖板14可以是由控制电机(附图略)通过丝杆螺母副驱动(或直接由直线电机驱动)。径向进给拖板14安装方式可以是竖直方向安装或水平方向安装(附图略)。图1的安装方式为竖直方向安装(也称立式安装方式)。